FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь 2020
176 городов
September – November 2020
312 cities
09-11 октября 2020
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
ноябрь-декабрь 2018
МВДЦ «Сибирь»,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"
9-10 ноября 2018 года
Мурманский областной Дворец Культуры
21-22 сентября 2019 года
22-23 октября 2019 года
29-30 ноября 2019 года
7-8 сентября 2019 года
27-29 сентября 2019 года
4-5 октября 2019 года
10-12 октября 2019 года

«Роботящий» парень

Пребывание и тестирование на орбите антропоморФного робота «ФЁдор», без сомнения, станет одним из самых запоминающихся экспериментов на борту МКС в этом году. Что еще важнее, его полет может открыть новую главу в российской истории освоения космоса, где роботам будет отведена существенная роль. После завершения миссии глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин заявил, что «ФЁдор» станет основой для дальнейшего развития робототехники космического назначения. Следующие шаги в этом направлении: подготовка выхода робота в открытый космос, полет на новом пилотируемом корабле «Орел», а в более отдаленной перспективе – высадка и участие человекоподобной машины в строительстве научной базы на Луне.

На «Союзе МС-14» на станцию прибыл Skybot F-850, он же FEDOR (Final Experimental Demonstration Object Research; РК №9, 2019, с.2- 9). Хотя «Фёдор» и сидел в кресле командира корабля, его нельзя назвать пилотом, в то же время язык не поворачивается назвать его обычным прибором. Тем не менее в перечне грузов (670 кг), доставленных на МКС, он числится как экспериментальное оборудование «для исследования возможностей использования дистанционно-управляемого антропоморфного робота в условиях космического полета».

За приключениями «андроида» на орбите с момента запуска следила вся страна. После завершения сложной операции стыковки и открытия люков космонавты должны были перенести его на станцию. Специалисты-разработчики планировали оценить правильность технических решений, выбранных при создании робота, определить влияние невесомости на качество операторской деятельности космонавта, оценить ограничения при совместной работе. Предстояло также наметить варианты по оказанию робототехнической поддержки экипажам при работе на станции, а в перспективе – на космических кораблях, совершающих длительные (в том числе межпланетные) экспедиции.

Задачи на орбите

В рамках научно-технических задач космического эксперимента «Испытатель» требовалось оценить возможность голосового управления «андроидом» «с целью уменьшить когнитивную нагрузку на космонавта». Предполагалось определить устойчивость системы управления робота к акустическим помехам, расширить перечень распознаваемых команд и их правильную интерпретацию при произвольном произнесении команды. Проверке подвергались также условия электромагнитной совместимости радиоканала голосового интерфейса и бортовых систем. И все это на фоне придания синтезируемой речи соответствующей эмоциональной окраски.

Вместе с «Фёдором» на МКС доставили инструкцию – весьма серьезный документ объемом около ста страниц: каким образом робота подключать, как с ним работать, включая перечень задач, которые предстояло выполнить.

В комплекте прилагался шлем виртуальной реальности и упрощенный экзоскелет, пристегивающийся ремешками к торсу космонавта-оператора и представляющий собой плечи, предплечья и кисти рук с датчиками, соединенные между собой. Экзоскелет не только передает команды на исполнительные механизмы робота, но и обеспечивает обратную связь – позволяет оператору почувствовать, с каким усилием сгибаются шарниры железных рук.

Демонстрационный образец робототехнического комплекса для космического эксперимента «Испытатель» создавался в рамках проекта «Разработка технологии создания комбинированной системы управления робототехническими комплексами» (шифр «Спасатель»), выполняемого по договору между АО «НПО ”Андроидная техника“» и Фондом перспективных исследований (ФПИ). При этом робот FEDOR предназначен для дистанционного выполнения задач с использованием тонкой моторики манипуляторов.

Робот укомплектован набором кабелей для подключения – силовой и информационный, соединяющих его с человеком-оператором, ноутбуком и батареями электропитания. Их две – это аккумуляторы от выходного скафандра «Орлан Д», которые хорошо показали себя при работе в открытом космосе на внешней поверхности МКС. На самом деле для функционирования «Фёдора» нужна только одна батарея (вторая  – запасная), ведь активно расходуется электроэнергия только во время экспериментов. В остальное время он дремлет – находится в дежурном спящем режиме.

По словам исполнительного директора НПО «Андроидная техника» Евгения Дудорова, «при запуске и выведении корабля на орбиту робот ин формировал специалистов ЦУПа о выполнении циклограммы полета и перегрузках, а на МКС должен был выполнять типовые операции, соответствующие комплексу задач по эксплуатации российского сегмента, под управлением российского экипажа с помощью экзоскелета. В процессе посадки в его задачи входила регистрация перегрузок».

«Фёдору» поставили «лайк» На орбите робота встретил его товарищ из рода человеческого – российский космонавт Александр Скворцов: они познакомились еще на Земле, где проводили совместные тренировки и отрабатывали взаимодействие. Переходной люк между бытовым отсеком корабля «Союз МС-14» и агрегатным отсеком модуля «Звезда» оставили открытым, и «Фёдор» мог «наблюдать» за действиями Александра Скворцова и Алексея Овчинина при разгрузке корабля. Космонавты не оставляли новичка без внимания: судя по твиттам робота, Александр изредка заглядывал через люк бытового отсека в корабль и показывал ему «комбинацию кисти правой руки», иными словами, ободряюще поднимал вверх большой палец.

29 августа руководство полета дало «добро» на извлечение Skybot F-850 из космического корабля в малый исследовательский модуль «Поиск» (МИМ-2). Уже в этой, казалось бы, несложной операции проявилось очередное отличие железного человека от живого: для перехода из отсека в отсек роботу потребовалось гораздо больше времени, чем тренированному космонавту.

В сеансе связи Скворцов пожаловался специалистам ЦУПа на нехватку времени для установки и подключения «Фёдора» в модуле «Поиск»: «Вы хотите, чтобы мы подключили робота за 50  минут? Это очень малое время. Надо кабели протянуть. Это невесомость! 50 минут  – это несерьезно». В ответ инженеры попросили космонавта не беспокоиться о времени и продолжить работу в течение дня.

Завершив подготовительные операции, Овчинин и Скворцов приступили к работе в рамках эксперимента «Испытатель». Активировать «Фёдора» с первого раза не удалось. ЦУП посоветовал заменить батареи, но эта мера не потребовалась. Алексей доложил: «Я включил его. Раз 10–15 включал и выключал – робот включился и даже сказал что-то».

О пережитых трудностях робот сам рассказал в твиттере (кстати, его читают уже около 13 тысяч человек): «Сегодня космонавт Алексей Николаевич Овчинин при запуске моей операци онной системы предложил использовать молоток и гаечный ключ. Пришлось произвести автозапуск во избежание возникновения дальнейших проблем в диалоге с Алексеем Николаевичем».

30 августа началась первая часть эксперимента. Овчинин расположился в модуле «Поиск», чтобы визуально контролировать действия робота, а Скворцов в модуле «Звезда» облачился в экзоскелет, предназначенный для дистанционного управления Skybot F-850.

«Я нахожусь на рабочем месте. Полностью одет. Шлем на мне. Готов к работе», – сообщил космонавт. Благодаря шлему Александр мог видеть то, что «видят» камеры «Фёдора», о чем сразу же уведомил: «Леша, я тебя вижу. Достаточно хорошее изображение, четкое».

Скворцов смог пошевелить пальцами аватара и получил подтверждение Овчинина: «О, «Фёдор» тут пальцами шевелит».

Затем робот выполнил движения руками с отверткой, ключами и состыковал электрические соединители. Вот что он написал по этому поводу: «При выполнении космонавтом технологических операций я помогал ему в выборе необходимого инструмента. Потом в режиме копирования успешно собрал электросоединители, имитируя ремонт кабелей на внешнем борту станции. Сейчас мирно беседую с Алексеем Николаевичем».

31 августа эксперимент продолжился с бортовым инструментом и материалами, которые могут понадобиться для внекорабельной деятельности. Для начала робот под управлением Скворцова включил и выключил дрель без сверла и передал ее Овчинину.

– На кнопочку получается нажать, чтобы заработала дрель?  – поинтересовался специалист ЦУПа.

– Да, робот нажимает (на кнопку), дрель работает, – ответил Овчинин.

– Слышим звук дрели, – подтвердила «Земля».

Далее «Фёдор» выполнил упражнение с полотенцем, имитируя протирку рук. Овчинин прокомментировал: «Взяли полотенце правой рукой, передали в левую, выполнили имитацию протирки рук полотенцем и дальше передали из левой в правую руку, зафиксировали на платформе».

Делу время, потехе час. И этот час настал. В воскресенье 1 сентября космонавты устроили «Фёдору» «допрос с пристрастием»: они задали искусственному интеллекту более 30 вопросов и записали ответы на видео. Сначала спрашивал Скворцов, затем Овчинин. Александр отметил, что робот хорошо слышит, несмотря на шум в станции, и адекватно отвечает.

Среди вопросов были и весьма непростые: «Считаешь ли ты себя членом экипажа? Как твое настроение? Кто тебя создал? Сколько тебе лет? Ты меня понимаешь? Кто твои родители? Кто твой начальник? Что такое черная дыра? Что ты знаешь о космосе? Что ты знаешь о Земле?» Некоторые фразы робот с первого раза не понимал, приходилось переспрашивать. В частности, он затруднился сразу ответить, из какой он страны, и рассказать об освоении космоса.

1 сентября «Фёдор» поздравил людей: «Дорогие друзья! Примите мои поздравления с Днем знаний! Без знаний жизнь на Земле будет без роботов. Образование  – это трамплин, с помощью которого можно достичь любой цели, даже покорить космос».

2 сентября космонавты перенесли робота и усадили в корабль «Союз МС-14» для возвращения на Землю. Он отметил в твиттере: «Добрый вечер, друзья! Я, Skybot F-850, приветствую вас с орбиты МКС! Мы продолжаем эксперименты, открывающие возможности использования в космосе антропоморфных роботов. Работы много. А в свободное время любуюсь нашей планетой. 7 сентября запланировано мое возвращение на Землю».

США решили вернуть на МКС своего человекоподобного робота Robonaut 2. По словам представителя американского космического агентства, отправка робота состоится не ранее конца 2019 г. Robonaut 2 уже летал на станцию и находился на ней с 2011 г. по 2018 г., выполняя различные эксперименты, но из-за поломки был возвращен на Землю.

Алексей Овчинин во время переговоров с ЦУПом сообщил:

– Вчера закончили с укладкой робота «Фёдора» в корабль <…>Все прошло без замечаний. Работу выполнили в полном объеме.

– Хорошие новости, – ответила «Земля», попросив космонавтов еще раз передать видео с речевыми опытами робота. На этом эксперимент «Испытатель» на борту МКС завершился.

Первый шаг может показаться примитивным, но надо же с чего-то начинать. Перед отстыковкой «Союза МС-14» от станции Александр Скворцов включил «Фёдора», ожидающего отправку на Землю, и сообщил специалистам ЦУПа, что «уши» робота горят зеленым цветом.

6 сентября в 21:13:54  ДМВ «Союз МС14» с антропоморфным роботом Skybot F-850 успешно отстыковался от агрегатного отсека служебного модуля «Звезда» российского сегмента МКС. 7 сентября в 00:32 ДМВ в полном соответствии с баллистическими расчетами спускаемый аппарат корабля благополучно совершил посадку в заданном районе в 147 км юго-восточнее города Жезказган и был взят под охрану после приземления.

По словам руководителя летно-космического центра Ракетно-космической корпорации (РКК) «Энергия» Александра Калери, «Фёдора» не планировали извлекать из спускаемого аппарата на месте приземления.

10 сентября спускаемый аппарат был доставлен в город Королёв, где специалисты РКК «Энергия» краном аккуратно извлекли робота и уложили в контейнер. Экспедиция успешно завершена.

Программа выполнена

«Эксперимент с «Фёдором» удалось выполнить практически на 100%, – такое мнение высказал во время трансляции на сайте Роскосмоса отстыковки корабля «Союз МС-14» от МКС научный руководитель НПО «Андроидная техника», д.т.н. Игорь Сохин.  – Опасения, что в невесомости управлять роботом будет невозможно, не оправдались».

Напомним, что цель проекта – разработка технологии комбинированного управления робототехнической платформой на основе элемен тов сенсорики с обратными связями. В настоящее время идет согласование двух проектов: усовершенствованного робота «Испытатель», который, возможно, полетит на корабле «Федерация» и будет решать большое число задач, и торсового «андроида» «Теледроид», который установят на поверхности МКС для выполнения набора действий в копирующем режиме.

По мнению специалистов, копирующий режим – самый перспективный для управления антропоморфными роботами. Любой выход экипажа космического аппарата в открытый космос готовится заранее, может длиться много часов, во время которых люди работают в условиях стресса и изматывающих усилий. Предполагается, что при использовании «аватара» в режиме телеуправления, чтобы что-то прикрутить-открутить в космосе, операторы-космонавты будут меньше рисковать и больше отдыхать.

Как рассказал глава Роскосмоса, через два-три года робот будет работать в открытом космосе в режиме «аватара». «Как только робот сможет оперировать тонкими инструментами для проведения ремонтных работ, произойдет реконфигурация платформы, благодаря которой он сможет выдерживать нагрузки открытого космоса, – пояснил Дмитрий Рогозин. – Машина должна четко делать все то, что делает оператор из ЦУПа. А передвижение по станции – тут уже будут иные устройства, там не ноги нужны. Космонавт должен на электронной карте станции нажимать пальцем точку, куда машина должна сама передвинуться, подойти к конструкции, которой машина сама должна заняться, и дальше уже через экзоскелет передается команда на начало работ».

Источник: https://www.roscosmos.ru/media/img/2019/NOV/rk2019-10.pdf

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Новости в фейсбук

Случайные статьи

10 страхов науки

Есть такая штука — неофобия. Это страх перед чем-то новым. Сильнее всего от нее страдают ученые и изобретатели.

На струйном принтере напечатан новый тип голограмм, который защитит товары от подделок

Прощай, Большой взрыв. Здравствуй, черная дыра?

Может ли знаменитая теория Большого взрыва нуждаться в пересмотре? Группа физиков-теоретиков предполагает, что рождение Вселенной могло произойти в результате того, что четырехмерная звезда коллапсировала в черную дыру и выбросила свои обломки.

Химики синтезировали и изучили кальциевый гидроксиапатит с примесями европия и меди

Сотрудники химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова провели синтез и разносторонний анализ кальциевого гидроксиапатита, допированного ионами европия и меди.

Грантополучатели РНФ получили премии Правительства Москвы

В Кремлевском дворце состоялась церемония вручения премии правительства Москвы молодым ученым. Исследования большинства лауреатов поддержаны грантами РНФ.