Bir ekip, parçalarının toplamından daha büyüktür; İsviçre’deki bir çakıl ocağında yapılan test sırasında bacaklı robotlardan oluşan üçlü. Kredi: ETH Zürih / Takahiro Miki
Ay, insanların eninde sonunda çıkarabileceği ve kullanabileceği, henüz kullanılmamış kaynaklara sahiptir. Avrupa Uzay Ajansı (ESA) gibi kuruluşlar, bu mineralleri tespit etmek için gökteki komşumuzu daha derinlemesine araştırmaya hazırlanıyor.
ETH Zürih’ten İsviçreli bilim adamlarından oluşan bir ekip, Ay yüzeyini etkili bir şekilde araştırmak için yalnızca bir tek gezici, ancak birlikte çalışabilen koordineli bir araç ve uçan cihaz filosu.
Araştırmacılar, ETH’de geliştirilen bir tür bacaklı robot olan üç ANYmal’i, potansiyel olarak işe yarayacak bir dizi ölçüm ve analiz cihazıyla donattı. onları gelecekte uygun keşif araçları haline getirmek. Bu robotları İsviçre’deki çeşitli arazilerde ve Lüksemburg’daki Avrupa Uzay Kaynakları İnovasyon Merkezi’nde (ESRIC) test ettiler; burada birkaç ay önce İsviçre ekibi, Almanya’daki meslektaşlarıyla birlikte ay keşif robotları için bir Avrupa yarışmasını kazandı.
Yarışma, Ay’ın yüzeyi örnek alınarak modellenen bir test sahasında minerallerin bulunması ve tanımlanmasını içeriyordu. Yakın zamanda Science Robotics dergisinde yayınlanan bir makalede bilim insanları, bir robot ekibi kullanarak bilinmeyen bir araziyi nasıl keşfettiklerini anlatıyorlar.
Başarısızlığa karşı sigorta
“Birden fazla robot kullanmanın iki avantajı var ” diye açıklıyor ETH Profesörü Marco Hutter liderliğindeki grupta doktora öğrencisi olan Philip Arm. “Bireysel robotlar özel görevleri üstlenebilir ve bunları aynı anda gerçekleştirebilir. Üstelik yedekliliği sayesinde bir robot ekibi, bir ekip arkadaşının başarısızlığını telafi edebiliyor.” Bu durumda yedeklilik, önemli ölçüm ekipmanlarının birden fazla robota kurulduğu anlamına gelir. Başka bir deyişle, artıklık ve uzmanlaşma birbirine zıt hedeflerdir. Arm, “Her ikisinin de avantajlarından yararlanmak, doğru dengeyi bulma meselesidir” diyor.
İsviçreli mühendisler, mineral ve ham madde aramak amacıyla gelecekteki ay görevlerine uygun robotlar yapıyor malzemeler. Makinelerden biri arızalansa bile çalışmaya devam edebilmesini sağlamak için araştırmacılar onlara takım çalışmasını öğretiyor. Katkı Sağlayan: Zürih Üniversitesi / Merkezi BT – MELS
ETH Zürih ile Basel, Bern ve Zürih Üniversitelerindeki araştırmacılar, bacaklı robotlardan ikisini uzman olarak donatarak bu sorunu çözdüler. Bir robot, arazinin haritasını çıkarmada ve jeolojiyi sınıflandırmada özellikle iyi olacak şekilde programlandı. Kayanın mineral bileşimi hakkında ilk ipuçlarını toplamak için bir lazer tarayıcı ve bazıları spektral analiz yapabilen birkaç kamera kullanıldı. Diğer uzman robota, bir Raman spektrometresi ve bir mikroskopi kamerası kullanarak kayaları hassas bir şekilde tanımlaması öğretildi.
Üçüncü robot genel bir robottu: hem arazinin haritasını çıkarabiliyor hem de kayaları tanımlayabiliyordu, bu da onun olduğu anlamına geliyordu. Uzmanlara göre daha geniş görev yelpazesi. Ancak donanımı, bu görevleri daha az hassasiyetle yerine getirebileceği anlamına geliyordu. Arm, “Bu, robotlardan herhangi birinin arızalanması durumunda görevi tamamlamayı mümkün kılıyor” diyor.
Kombinasyon çok önemlidir
ESRIC ve ESA Uzay Kaynakları Yarışmasında jüri özellikle etkilendi Araştırmacıların, keşif sistemlerini potansiyel arızalara karşı dayanıklı hale getirmek için yedeklilik oluşturduğunu söyledi. Ödül olarak, Karlsruhe’deki FZI Bilgi Teknolojileri Araştırma Merkezi’nden İsviçreli bilim insanları ve meslektaşlarına, bu teknolojiyi daha da geliştirmek için bir yıllık araştırma sözleşmesi verildi. Bu çalışma, bacaklı robotların yanı sıra, FZI araştırmacılarının bu tür robotlarla ilgili deneyimlerine dayanarak tekerlekli robotları da içerecektir.
“ANYmal’ımız gibi bacaklı robotlar, kayalık ve dik arazilerle iyi başa çıkıyor; örneğin Profesör Hutter’ın grubundaki kıdemli bilim adamlarından Hendrik Kolvenbach şöyle açıklıyor: “Bir kratere tırmanmaya başlıyoruz.” Tekerlekli robotlar bu tür koşullarda dezavantajlıdır ancak daha az zorlu arazilerde daha hızlı hareket edebilirler. Bu nedenle gelecekteki bir görev için hareket tarzları açısından farklılık gösteren robotları birleştirmek mantıklı olacaktır. Ekibe uçan robotlar da eklenebilir.
Araştırmacılar ayrıca robotları daha otonom hale getirmeyi planlıyor. Şu anda robotlardan gelen tüm veriler, operatörün görevleri bireysel robotlara atadığı bir kontrol merkezine akıyor. Gelecekte yarı otonom robotlar, operatöre yönelik kontrol ve müdahale seçenekleriyle belirli görevleri doğrudan birbirlerine atayabilir.
Referans: “Ayaklı robotlardan oluşan bir ekiple zorlu gezegensel analog ortamların bilimsel keşfi” Philip Arm, Gabriel Waibel, Jan Preisig, Turcan Tuna, Ruyi Zhou, Valentin Bickel, Gabriela Ligeza, Takahiro Miki, Florian Kehl, Hendrik Kolvenbach ve Marco Hutter, 12 Temmuz 2023, Science Robotics.
DOI: 10.1126/ scirobotics.ade9548