Neue zweibeinige Roboter sollen im Team Planeten erkunden – Ars Technica

Obwohl Rover unglaubliche Entdeckungen gemacht haben, können ihre Räder im Weg sein und unebenes Gelände kann Schäden verursachen. Es gibt keinen Ersatz für so etwas wie Hartnäckigkeit, aber manchmal können Rover ein Bein nach oben gebrauchen, und das können sie von einem kleinen Schwarm vierbeiniger Roboter bekommen.

Sie sehen aus wie riesige Metallkäfer, aber drei von Forschern der ETH Zürich gebaute ANYmal-Roboter wurden in Umgebungen getestet, die dem rauen Gelände von Mond und Mars möglichst nahe kommen. Gehfähige Roboter könnten künftig Rovern helfen und das Risiko von Schäden durch scharfe Kanten oder Traktionsverlust im losen Regolith verringern. Die Beine der ANYmals helfen ihnen nicht nur im wahrsten Sinne des Wortes dabei, Hindernisse zu überwinden, sondern diese Roboter arbeiten auch effizient als Team. Jeder ist auf bestimmte Funktionen spezialisiert, aber dennoch flexibel genug, um sich gegenseitig zu vertreten – wenn einer ausfällt, können die anderen übernehmen.

„Unsere Technologie kann es Robotern ermöglichen, wissenschaftlich transformative Ziele auf dem Mond und dem Mars zu untersuchen, die derzeit mit Fahrzeugsystemen auf Rädern nicht erreichbar sind“, sagte das Forschungsteam in einem Bericht. Stady Kürzlich veröffentlicht in Science Robotics.

Drei gleiche

Das Team der ETH Zürich hat jeden der drei halbautonomen Roboter so konzipiert, dass sie sowohl unabhängig als auch kollektiv arbeiten können. Sie waren für bestimmte Aufgaben spezialisiert, aber auch robust genug, um sich gegenseitig zu ersetzen, wenn einer fiel. Da sie nicht unabhängig arbeiten konnten, war eine gewisse Beteiligung menschlicher Wissenschaftler und Bediener erforderlich.

Jeder Roboter verfügt über einen LiDAR-Sensor (Light Detection and Ranging). Abgesehen von LiDAR und Beinen wies jedes Modell einige Unterschiede auf. Das Hauptziel des Scouts bestand darin, seine Umgebung mit RGB-Kameras zu scannen. Dieser Roboter verwendete auch einen anderen Bildgeber, um Bereiche und Objekte von Interesse abzubilden, indem er Filter verwendet, die verschiedene Bereiche des Lichtspektrums durchlassen. Während der Parade gaben die Pfadfinder ihre Bilder an ein Team aus Planetenforschern und -betreibern weiter, das entschied, welche Gebiete am besten erforschbar waren.

Der Modellwissenschaftler hatte den Vorteil, über einen Arm zu verfügen, der aus einem MIRA (Metrohm Instantaneous Raman Analyzer) und einem MICRO (Microscopic Imaging Device) bestand. MIRA konnte die Chemikalien in den Materialien auf der Oberfläche des Sichtbereichs anhand ihrer Lichtstreuung identifizieren, während der MICRO an seinem Handgelenk sie aus der Nähe fotografierte. Der Hybrid lag irgendwo dazwischen und half Pfadfindern und Wissenschaftlern bei der Messung wissenschaftlicher Ziele wie Felsen und Krater.

Zukünftiges Dreamteam

Was dieses Team zum Erfolg führte, war die Wiederholung. Obwohl jeder Roboter über unterschiedliche Merkmale verfügte, teilten alle drei einige Hardware- und Softwarefähigkeiten. Die Möglichkeit eines Ausfalls wirkte sich auf die Konstruktion von Robotern aus. Sollte ein Problem auftreten, können die beiden verbleibenden Funktionen dank der redundanten Funktionen ein Backup erstellen und gleichzeitig ihre speziellen Funktionen zur Erledigung ihrer eigenen Aufgaben nutzen.

Die Roboter haben sich auf einem Testgelände ähnlich der Mondoberfläche und zwei ähnlich der Marsoberfläche bewährt, alle Teil der ESA/ESRIC Space Resources Challenge (SRC) in Alzette, Luxemburg. Insbesondere erkundeten die drei Roboter ein Gegenstück zum Mondsüdpol, wo schließlich die Artemis-3-Astronauten landen würden.

Für Astronauten kann es gefährlich sein, bestimmte Gebiete zu betreten. Daher sind möglicherweise Roboter erforderlich, um risikoreiche Gebiete zu erkunden. Aus diesem Grund wurden die Roboter mit allem herausgefordert, von Gruben, Felsbrocken und losem Regolith bis hin zu Schichten aus erstarrter Lava, den sogenannten Stuten.

Auf einer Stelle, die möglichst nahe an der Mondoberfläche der Erde lag, untersuchten die Roboter die Objekte von wissenschaftlichem Interesse und schickten die Daten zur weiteren (menschlichen) Analyse zurück. Ähnliche Herausforderungen durchliefen sie am anderen Mondanalogstandort und Steinbruch, bei dem es sich um einen Marsanalogstandort handelte und der zuvor zum Testen des ExoMars-Rover genutzt wurde.

Die Forscher möchten diesen Robotern weiterhin Upgrades geben, etwa vollständige Autonomie, damit sie selbstständig arbeiten und Aufgaben neu verteilen können. Und sie sagten auch rein Stady.

Zweibeinige Roboter könnten in Zukunft zu Raumfahrzeugen und fliegenden Raumfahrzeugen stoßen, in tückische Gebiete vordringen, die Rover nicht erreichen können, und die Erkundung effizienter machen. Durch Teamwork kann der sprichwörtliche Traum tatsächlich im Weltraum Wirklichkeit werden.

Wissenschaftsrobotik, 2023. DOI: 10.1126/scirobotics.ade9548 (Über DOIs).

Elizabeth Raine Kreatur schreibt. Ihre Arbeiten wurden auf SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek und Forbidden Futures veröffentlicht. Wenn sie nicht schreibt, verändert sie entweder ihre Gestalt, zeichnet oder verkleidet sich als eine Figur, von der noch nie jemand gehört hat. Folgen Sie ihr auf Twitter: @hravenrayne.