UL FS razvila večrobotski sistem za raziskovanje Luninega površja
Jure Dvoršak/UL FS
Datum objave:
Raziskovalci Fakultete za strojništvo Univerze v Ljubljani so razvili pameten večrobotski sistem, ki bi ga v prihodnosti lahko uporabili za raziskovanje Luninega površja. Sistem so uspešno testirali v nemškem objektu LUNA, kjer posnemajo razmere na površju Lune.
Največji izziv, s katerim se raziskovalci soočajo pri raziskovanju površja nebesnih teles z avtonomnimi vozili, je, kako povečati hitrost znanstvenih misij, ki se trenutno meri v metrih na dan. Raziskovalci Laboratorija za mehatroniko, proizvodne sisteme in avtomatizacijo (LAMPA) na UL FS so rešitev za to našli v floti več manjših roverjev, ki so sposobni medsebojnega sodelovanja in avtonomnega izvajanja nalog.
Prednost skupine robotov je na eni strani v tem, da so posamezne enote preprostejše in cenejše, na drugi strani pa v tem, da lahko delujejo skupaj in si medsebojno pomagajo, pri čemer lahko naloge opravijo tudi, če katera izmed enot odpove. Izziv pri razvoju takšnega sistema je, kako zagotoviti zanesljivo, avtonomno in sodelovalno delovanje skupine. S tem se ukvarja projekt TerraScout, v okviru katerega je bil razvit sistem za raziskovanje s petimi roverji. Za posamezni rover je bila uporabljena obstoječa komercialna platforma, nadgrajena z globinsko kamero, računalnikom za obdelavo podatkov ter lastno napravo za merjenje nosilnosti tal.
Projekt naslavlja skupinsko kartiranje terena – predvsem, kaj in kako se morajo roverji pogovarjati in usklajevati, da nalogo izvedejo učinkovito. Eden največjih izzivov je bila vzpostavitev skupne karte terena brez uporabe signala GPS. Roboti si morajo medsebojno pomagati s prepoznavanjem skupnih značilnosti, kot so skale ali hribi, da se lahko relativno lokalizirajo. Pri določanju ciljev pa smo navdih poiskali v naravi – naši roboti se obnašajo podobno kot jata ptic.
Rok Vrabič, vodja projekta
Delovanje sistema so uspešno testirali v objektu LUNA, ki je uradno odprl svoja vrata septembra 2024 kot najsodobnejši center za usposabljanje in testiranje prihodnjih luninih misij. Objekt LUNA, ki se nahaja v Kölnu v Nemčiji, je skupni projekt Evropske vesoljske agencije (ESA) in Nemškega vesoljskega centra (DLR). Namenjen je posnemanju razmer na Luninem površju, kar astronavtom, znanstvenikom in strokovnjakom omogoča usposabljanje ter testiranje inovativnih tehnologij v pripravah na človeške in robotske misije na Luno.
"Projekt so na DLR-ju izbrali zaradi zanimive in atraktivne tematike," je povedal Vrabič. V dveh dneh so izvedli 13 preizkusov v različnih svetlobnih pogojih in z različno velikimi skupinami robotov. Preverjali so uspešnost premikanja po razgibanem terenu, natančnost kartiranja in učinkovitost merjenja nosilnosti tal. "Rezultati so zelo spodbudni – sistem je pokazal visoko stopnjo zanesljivosti, robustnosti in pripravljenosti na kompleksne misije," sporočajo s fakultete. Poleg preverjanja delovanja sistema so zbrali tudi podatke, ki bodo omogočili nadaljnji razvoj sistemov strojnega vida za uporabo na Luni, navigacije po Luninem površju ter medrobotskega sodelovanja za doseganje visoke stopnje avtonomnosti in učinkovitosti pri raziskovanju vesolja.
Projekt TerraScout financira ESA kot del širšega prizadevanja Slovenije za vključitev v evropske vesoljske projekte. Slovenija je letos postala polnopravna članica ESA in s tem odprla vrata za sodelovanje v prestižnih znanstvenih programih. "Majhna na Zemlji, velika v vesolju" je slogan, ki odraža ambicije Slovenije na področju vesoljskih raziskav in tehnologij.
