Разработка информационных технологий для совершенствования космических роботов
Широкое и повсеместное использование современных космических роботов может значительно повысить качество исследований и увеличить эффективность экипажа, особенно для миссий, которые постепенно становятся все более продолжительными, сложными и удаленными.
Производительность этих роботов напрямую связана с качеством и возможностями информационных технологий, используемых для их создания и эксплуатации. Однако, за редким исключением, новейшие информационные технологии, используемые для современной робототехники, предназначены только для наземного использования и окружающей среды.
Таким образом, важная цель состоит в содействии адаптации, развитию и переориентации наземных информационных технологий для космической робототехники. Конкретно они должны быть направлены на удовлетворение следующих технологических потребностей:
- Расширенные пользовательские интерфейсы роботов, облегчающие распределенное сотрудничество, визуализацию геопространственных данных, обобщение и уведомление, мониторинг производительности или моделирование на основе физики. Основной целью является обеспечение более эффективного и действенного взаимодействия с роботами, управляемыми дистанционно с помощью дискретных команд или диспетчерского управления.
- Навигационные системы для мобильных роботов (свободно летающих и колесных), работающих в техногенных (внутри Международной космической станции) и неструктурированных, естественных условиях (Земля, Луна, Марс). Акцент на слияние данных от нескольких датчиков, обнаружение препятствий и локализацию. Основной целью является радикальное и существенное повышение производительности навигации мобильных роботов с помощью новых датчиков, авионики (в том числе процессоров COTS для использования в космосе), алгоритмов восприятия и программного обеспечения. Особенно важны предложения по системам малого размера, веса и мощности (SWAP).
- Программные системы роботов, обеспечивающие автономность на системном уровне, нацеливание прибора/датчика, сортировку данных вниз по сети и планирование деятельности. Основной целью является содействие созданию, расширению и обслуживанию сложных роботизированных систем для использования в реальном мире. Необходимы предложения, касающиеся автономии планетарных роверов, работающих на пересеченной местности или выполняющих нетрадиционные задачи (например, неуправляемые ракеты).
Информационные технологии для интеллектуальной и адаптивной космической робототехники:
- Технологии могут быть применены к широкому спектру беспилотных летательных аппаратов, включая как малоразмерные беспилотники, так и системы типа Predator / Global Hawk. Эта технология также может быть потенциально внедрена в другие летные системы, которые включают автономные возможности.
- Они имеют непосредственное отношение к "смотровым" роботам, которые необходимы для мониторинга и обслуживания пилотируемых космических аппаратов в периоды покоя. Могут также использоваться роботами-прекурсорами для проведения необходимых разведочных работ до прибытия людей.
- Такие технологии необходимы для будущих миссий в области планетарных наук, которые требуют более высокой эффективности и автономии, чем это возможно в настоящее время. В частности, для миссий, которые должны проводиться в динамичных условиях или измерять различные явления.
- Технологии непосредственно применимые ко многим текущим исследованиям и разработкам, а так же в рамках программы разработки высокотехнологичных миссий (highTRL), включая стробирование, роботизированное производство и сборку в космосе и т.д.
В ближайшее время исследователи должны разрабатывать технологии, которые могут быть продемонстрированы вместе с существующими исследовательскими роботами или проектами НАСА или же интегрированы в них, чтобы обеспечить максимальную актуальность и потенциал инфузии.
