تم تصميم الروبوتات الجديدة ذات الأرجل لاستكشاف الكواكب كفريق واحد – Ars Technica

بينما حققت المركبات الجوالة اكتشافات لا تصدق ، فإن عجلاتها يمكن أن تعيقها ، وقد تؤدي التضاريس غير المنتظمة إلى حدوث ضرر. لا يوجد بديل لشيء مثل المثابرة ، لكن في بعض الأحيان يمكن للعربات الجوالة استخدام ساق لأعلى ، ويمكنهم الحصول على ذلك من سرب صغير من الروبوتات ذات الأربع أرجل.

تبدو مثل حشرات معدنية عملاقة ، ولكن تم اختبار ثلاثة روبوتات ANYmal التي صممها باحثون في ETH Zurich في بيئات قريبة قدر الإمكان من تضاريس القمر والمريخ القاسية. يمكن أن تساعد الروبوتات القادرة على المشي المركبات الجوالة في المستقبل وتقلل من مخاطر التلف من الحواف الحادة أو فقدان الجر في الثرى السائب. لا تساعدهم أرجل ANYmals حرفيًا على تخطي العقبات فحسب ، بل تعمل هذه الروبوتات بكفاءة كفريق واحد. كل منهم متخصص لوظائف معينة ولكن لا يزال مرنًا بما يكفي لتغطية بعضهما البعض – إذا حدث خلل في أحدهما ، يمكن للآخرين تولي مهامه.

قال فريق البحث في تقرير “يمكن لتقنيتنا أن تمكن الروبوتات من التحقيق في أهداف تحويلية علميًا على القمر والمريخ والتي لا يمكن الوصول إليها في الوقت الحالي باستخدام أنظمة المركبات ذات العجلات”. يذاكر نُشر مؤخرًا في Science Robotics.

ثلاثة من نوع

صمم فريق ETH Zurich كل من الروبوتات الثلاثة شبه المستقلة حتى يتمكنوا من العمل بشكل مستقل وجماعي. كانوا متخصصين بما يكفي لمهام معينة ولكنهم أيضًا متشابهون بدرجة كافية ليحلوا محل بعضهم البعض إذا سقط أحدهم. لأنهم لا يستطيعون العمل بشكل مستقل ، كان من الضروري بعض المشاركة مع العلماء والعاملين من البشر.

كل روبوت لديه جهاز استشعار LiDAR (كشف الضوء وتحديد المدى). فيما وراء LiDAR والساقين ، كان لكل نموذج بعض الاختلافات. كان الهدف الرئيسي لنموذج Scout هو مسح محيطه باستخدام كاميرات RGB. استخدم هذا الروبوت أيضًا مصورًا آخر لرسم خريطة للمناطق والأشياء المهمة باستخدام مرشحات تسمح بمرور مناطق مختلفة من طيف الضوء. خلال العرض ، نقلت الكشافة صورها إلى فريق من علماء الكواكب والمشغلين الذين قرروا المناطق الأكثر قابلية للاستكشاف.

كان لنموذج العالم ميزة تتمثل في وجود ذراع يضم MIRA (محلل رامان الفوري Metrohm) و MICRO (جهاز تصوير مجهري). تمكنت MIRA من تحديد المواد الكيميائية في المواد الموجودة على سطح منطقة العرض بناءً على كيفية تشتيتها للضوء ، بينما قام MICRO على معصمه بتصويرها عن قرب. كان الهجين في مكان ما بينهما ، حيث ساعد الكشافة والعالم بقياسات الأهداف العلمية مثل الصخور والحفر.

فريق أحلام المستقبل

ما جعل هذا الفريق ينجح هو التكرار. على الرغم من أن كل روبوت له ميزات مميزة ، إلا أن الثلاثة شاركوا في بعض قدرات الأجهزة والبرامج. أثرت إمكانية الفشل في تصميم الروبوتات. إذا واجه المرء مشكلة ، فإن الميزات الزائدة ستجعل أيًا من الاثنين المتبقيين قادرين على نسخها احتياطيًا مع الاستمرار في استخدام ميزاتهما المتخصصة لإكمال مهامهما الخاصة.

أثبتت الروبوتات نفسها على أرض اختبار واحدة مماثلة لسطح القمر واثنتان تشبهان سطح المريخ ، وكلها جزء من ESA / ESRIC Space Resources Challenge (SRC) في Alzette ، لوكسمبورغ. والجدير بالذكر أن الروبوتات الثلاثة استكشفت نظيرًا للقطب الجنوبي القمري ، حيث سيهبط رواد فضاء Artemis 3 في النهاية.

قد يكون من الخطر على رواد الفضاء الذهاب إلى مناطق معينة ، لذلك قد تكون هناك حاجة إلى الروبوتات لاستكشاف مناطق محفوفة بالمخاطر. هذا هو السبب في أن الروبوتات تم تحديها بكل شيء من الحفر ، والصخور ، والثرى السائب إلى أسرة من الحمم الصلبة المعروفة باسم الأفراس.

على ما كان أقرب ما يكون إلى سطح القمر على الأرض ، قامت الروبوتات بالتحقيق في الأشياء الأكثر أهمية علمية وأرسلت البيانات مرة أخرى لمزيد من التحليل (البشري). لقد مروا بتحديات مماثلة في الموقع التناظري القمري الآخر والمحجر الذي كان موقعًا تناظريًا للمريخ وكان قد تم استخدامه سابقًا لاختبار المركبة الجوالة ExoMars.

يريد الباحثون الاستمرار في إعطاء ترقيات هذه الروبوتات ، مثل الاستقلالية الكاملة ، حتى يتمكنوا من العمل وإعادة تخصيص المهام بأنفسهم. وقالوا أيضًا في يذاكر.

يمكن أن تنضم الروبوتات ذات الأرجل إلى المركبات الفضائية والمركبات الفضائية المحمولة جواً في المستقبل ، وتدخل في مناطق غادرة لا تستطيع المركبات الجوالة الوصول إليها وتجعل الاستكشاف أكثر كفاءة. يمكن للعمل الجماعي حقًا أن يجعل الحلم الذي يضرب به المثل يعمل في الفضاء.

Science Robotics ، 2023. DOI: 10.1126 / scirobotics.ade9548 (حول DOIs).

إليزابيث راين مخلوق يكتب. ظهرت أعمالها على SYFY WIRE و Space.com و Live Science و Grunge و Den of Geek و Forbidden Futures. عندما لا تكتب ، فهي إما تتغيّر الشكل أو ترسم أو تتنكر كشخصية لم يسمع بها أحد من قبل. لمتابعتها عبر تويترquothravenrayne.