И все-таки представьте себе, что первыми на далекие от нас планеты даже Солнечной системы попадут не люди, а роботы. Конечно, походил человек когда-то по Луне, но зачем рисковать людьми, когда можно отправить изучать ту или иную планету робота. И такое явно не за горами. Главное – научить роботов справлять с возложенными на них задачами и реагировать на команды, поступающие с пульта управления, который может находиться за сотни тысяч километров от него. В том числе и на земле. Давайте посмотрим, как приближают к нам будущее исследователи NASA.
Исследователи и даже мы, рядовые обыватели, понимаем, что передовые программные методологии необходимы для эффективного решения сложных задач, связанных с программным обеспечением любой современной робототехнической системы. Эта потребность даже возрастает для роботов, предназначенных для исследования неизведанных пространств, поскольку для решения этих задач требуется высокий уровень автономности в сочетании с богатым набором взаимодействий с командой управления.
Группа интеллектуальной робототехники (IRG) в исследовательском центре NASA разработала сервис-ориентированную роботизированную архитектуру (SORA) для управления прототипами исследовательских роботов.
Позволяет проводить сложные геологоразведочные работы
SORA позволяет проводить сложные геологоразведочные работы в реальных условиях, в то же время обеспечивая плавное развитие исследований в области роботов-гуманоидов.
Исследование удаленных районов с помощью роботов-гуманоидов уже более десяти лет является одной из ключевых исследовательских тем IRG. Эти прикладные исследования включают в себя многочисленные полевые испытания робототехники, проводимые для подтверждения правильности предложенных подходов. Большинство таких полевых испытаний проводятся в удаленных районах, которые являются хорошими аналогами Марса или Луны.
Способна на многое
Посмотрите, на что способна программная система, работающая на роботизированных платформах IRG. Она позволяет:
- создавать комплексные автономные системы;
- обслуживать широкий спектр роботов и приборов;
- допускает различные сценарии исследований;
- облегчает интеграцию с полетным набором средств;
- проводить динамические исследования небольшой группой специалистов.
SORA использует типичные концепции сервис-ориентированных систем: инкапсулирование, схемы коммуникации, основанные на стабильных интерфейсах, и опору на надежное промежуточное программное обеспечение.
SORA имеет несколько особенностей в робототехнике:
- SORA выходит далеко за рамки контроллера робота и используется во всем наборе инструментов миссии,
- SORA широко используется в высокоточном роботизированном моделировании предстоящей операции.
Что представляет собой концепция SORA
Как можно понять из вышесказанного, SORA представляет собой программную архитектуру, поддерживающую роботизированные системы, и не определяет конкретную архитектуру управления роботами.
Услуги SORA включают в себя набор взаимосвязанных сервисов для обеспечения высокого уровня функциональности всей системы. Каждый сервис является автономным и динамически загружаемым. Кроме того, сервис предъявляет собственные требования к управлению. Сервис может быть пассивным, просто ожидающим событий или активным с одним или несколькими потоками выполнения.
Доступ к интерфейсу - с помощью дистанционного вызова
Любые сетевые интерфейсы, определенные интерфейсом, позволяют подключаться к сервисам. Реализация интерфейсов на разных языках позволяет взаимодействовать разнородным системам. Доступ к тем же интерфейсам управления осуществляется с помощью дистанционного вызова метода (RMI) для взаимодействия между службами на роботе, а также приложениями, работающими на наземном управлении.
Но есть и недостатки
Долгосрочное использование, непрерывное развитие и интенсивное тестирование SORA на местах позволили провести качественное стресс-тестирование, выявив недостатки в выборе дизайна и реализации, а также внедренных программных технологий архитектуры SORA. Вот некоторые из них: масштабируемость механизма публикации, повторное использование структур данных, синхронизация сервисов и принятие промежуточного программного обеспечения сторонними организациями.
SORA задействована в многочисленных симуляциях дистанционных движущихся механизмов, управляемых с помощью наземных операций с высокой точностью.
Преимущества SORA выходят за рамки архитектуры контроллера робота. SORA является основой, поддерживающей сценарии полевых испытаний IRG путем соединения различных роботизированных средств с мощной распределенной системной инфраструктурой. Разработка и реализация SORA позволяет создать полноценную экосистему робототехники и будет продолжать плавно поддерживать ее развитие в будущем.
Эксперименты, проводимые NASA, демонстрируют преимущества SORA с точки зрения гибкости, масштабируемости и надежности. Хм… Таким Макаром, похоже, что американцы нас опередят, если судить по тому, как успешно NASA проводит свои исследования и эксперименты. Первыми на Луну вступили, первыми и робота на далекую планету пошлют?