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2023-07-28 12:57:01

Venerdì 13:01:17

Luglio 28 2023

Astronauta in orbita guida team di robot sulla Terra: una collaborazione all'avanguardia!

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L'astronauta Frank Rubio a bordo della Stazione Spaziale Internazionale ha collaborato con un piccolo team di robot sulla Terra per portare a termine un compito complesso: il primo test di un nuovo approccio che unisce le capacità umane e robotiche per il nostro ritorno sulla Luna e oltre.

Il test di telerobotica di due ore si è svolto in un ambiente planetario simulato presso il Centro Aerospaziale Tedesco, DLR, a Oberpfaffenhofen, vicino a Monaco di Baviera. Lavorando dal modulo Columbus europeo, l'astronauta della NASA Frank Rubio ha guidato un trio di asset robotici per rimuovere un sismometro da un lander lunare e posizionarlo a terra per rilevare i terremoti lunari.

Frank ha svolto il ruolo di supervisore per il team di robot, operando su una base di 'point and click'. Ha preso il controllo diretto quando necessario utilizzando un dispositivo di feedback di forza. Un braccio di atterraggio robotico del DLR è stato combinato con il robot umanoide Rollin' Justin del DLR e il rover Interact a quattro ruote e due braccia dell'ESA.

L'obiettivo è comprendere meglio ciò di cui gli astronauti hanno bisogno quando operano con robot con diversi livelli di indipendenza, noto come 'autonomia scalabile'. Questo approccio consente agli astronauti di avere maggiore controllo sui robot.

Nello scenario di test, il primo della serie 'Surface Avatar', è stato necessario rimuovere un perno bloccato dal lander prima che Justin potesse posizionare il sismometro. Nel frattempo, il rover Interact era stato danneggiato da un terremoto durante un'operazione di campionamento, quindi il campione ancora bloccato nella sua pinza doveva essere recuperato da Justin e posizionato sul lander.

Alla fine, Frank ha completato tutte le attività entro i tempi stabiliti, fornendo anche al team preziosi feedback sull'interfaccia utente e sui robot. Questi suggerimenti saranno implementati e validati nella prossima sessione di Surface Avatar nel gennaio 2024.

Questo primo test apre la strada a un altro test Surface Avatar con un team più grande di robot, previsto per la missione Huginn dell'astronauta danese dell'ESA, Andreas Mogensen, entro la fine dell'anno.

Le distanze coinvolte nei voli spaziali rendono impraticabile il controllo remoto diretto dei robot sulla Luna o altre superfici planetarie dalla Terra. Invece, l'idea è di avere gli astronauti in orbita che controllano questi robot, per esplorare e agire sulla Luna e in seguito su altri ambienti alieni, senza i costi e i rischi dell'atterraggio.

Il progetto METERON, realizzato in collaborazione con il DLR, ha dimostrato la fattibilità di questa tecnica di controllo a feedback di forza dalla orbita locale, espandendosi per lavorare con gli astronauti sulla ISS e culminando in una campagna all'aperto nell'ambiente simile alla Luna del Monte Etna in Sicilia.

Il progetto Surface Avatar combina l'approccio di teleoperazione diretta con l'autonomia supervisionata per controllare più asset robotici per compiere compiti complessi, proprio come un cantiere sulla Terra dove una gru potrebbe lavorare insieme a un bulldozer o un escavatore per completare un grande compito.

Lo scenario di test di Surface Avatar presuppone un ambiente relativamente strutturato di una base planetaria, dove i robot sanno già come interagire con alcuni oggetti circostanti e gli altri robot presenti. Pertanto, un display di realtà aumentata produce un elenco di opzioni per il controllore da selezionare.

Se l'opzione desiderata non è disponibile, l'astronauta passa al controllo diretto, sentendo precisamente ciò che il braccio robotico sperimenta attraverso un dispositivo di controllo a feedback di forza, consentendo un alto livello di precisione.

Questi passi avanti nell'interazione tra umani e robot aprono la strada a future missioni e avamposti permanenti sulla Luna e oltre. Il progetto Surface Avatar fa parte del programma di Esplorazione, Preparazione, Ricerca e Tecnologia (ExPeRT) dell'ESA.

Le parole chiave della storia includono astronauta, robot, telerobotica, Luna, NASA, ESA, Terra Novae, autonomia scalabile, sismometro, rover Interact, Rollin' Justin, missione Huginn, collaborazione umano-robotica.

Glossario tecnico:

Astronauta: Persona addestrata per viaggiare e lavorare nello spazio.
Autonomia scalabile: Capacità di variare il livello di indipendenza dei robot, controllata dagli astronauti.
DLR: Centro Aerospaziale Tedesco (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt).
ESA: Agenzia Spaziale Europea (European Space Agency).
Feedback di forza: Meccanismo che consente agli astronauti di sentire le azioni dei robot attraverso un dispositivo di controllo.
Interact rover: Rover con quattro ruote e due braccia sviluppato dall'ESA.
ISS: Stazione Spaziale Internazionale (International Space Station).
Lander: Modulo di atterraggio spaziale.
METERON: Multi-purpose End-To-End Robotic Operations Network, progetto di collaborazione tra ESA e DLR.
NASA: Agenzia Spaziale Americana (National Aeronautics and Space Administration).
Sismometro: Strumento per rilevare terremoti e movimenti sismici.
Teleoperazione: Controllo remoto di un robot o dispositivo da parte di un operatore umano.
Terra Novae: Programma di Esplorazione, Preparazione, Ricerca e Tecnologia dell'ESA.
Telerobotica: Controllo di robot da remoto tramite comunicazione a distanza.
Surface Avatar: Progetto