Es gibt andere Fälle als Pandemien, in denen es notwendig ist, aus der Ferne zu arbeiten. Die Betreiber von Raumfahrzeugen sind gezwungen, die meiste Arbeit aus der Ferne zu erledigen, während ihre Ladungen durch das Sonnensystem reisen. Manchmal finden diese Reisen etwas näher an der Heimat statt. Ingenieure des DLR, Deutschlands Raumfahrtbehörde, konnten das Konzept des Remote-Arbeitens kürzlich auf eine ganz neue Ebene heben, als sie einen Rover in einem fast 700 Kilometer entfernten Land in einem ganz anderen Land steuerten, während sie von ihrem Hauptbüro aus remote arbeiteten.
Der Rover, bekannt als Interagieren , befand sich in der Europäisches Zentrum für Weltraumforschung , das „technische Herz“ der ESA-Operationen in Noordwijk, Niederlande. Die Operatoren von Interact waren beim DLR angesiedelt Institut für Robotik und Mechatronik , bei München. Wie bei allen guten Weltraummissionen operierten die Betreiber nicht allein. Unterstützt wurden sie dabei von einem „Mission Control“-Zentrum, das sich im European Space Operations Center der ESA in Darmstadt befindet.
Ein einziger Operator hält das Fort im Missionskontrollraum der ESA für den Interact-Ferntest. Bildnachweis: ESA
Interact selbst ist ein Tool, um zu testen, wie der Fernbetrieb zukünftiger ESA-Rover auf dem Mond möglich sein könnte. Jeder zukünftige Mondrover könnte möglicherweise von Betreibern in der Mondtor oder eine ähnliche Raumstation.
Jede Fernoperation außerhalb der Erdumlaufbahn müsste wahrscheinlich nicht mit den Auswirkungen der aktuellen Pandemie fertig werden. Leider ist Interact hier wie der Rest von uns am Boden stecken geblieben. Das bedeutet, dass sie auch anfällig für COVID-bedingte Verzögerungen sind. Ursprünglich plante das für Interact zuständige ESA-Team eine Exkursion nach Ätna , ein aktiver Vulkan auf Sizilien mit der mondähnlichsten Geographie Europas. Reisebeschränkungen machten diese Idee zunichte, also tat das Team das, was Weltraumforscher am besten können – sie passten sich an.
Interagieren Sie Rover unter Fernsteuerung, um eine geologische Probe aufzunehmen.
Bildnachweis: ESA - SJM Photography
Diese Anpassung erfolgte in Form eines neu definierten Fernbetriebstests. Anstatt den Roboter auf den Hängen des Ätna aus der Ferne zu betreiben, konnten die ESA und ihre Mitarbeiter beim DLR den Roboter überall aufstellen und dann aus der Ferne bedienen. Als zusätzliche Herausforderung fügten sie dem Mix noch einen weiteren Roboter hinzu.
Ein kleinerer Roboter mit Sitz in Deutschland wurde mit dem Interact-Rover vernetzt, um die beiden Bots dazu zu bringen, sich während des Betriebs in einer entfernten Umgebung zu koordinieren. Obwohl sie sich physisch nicht nahe beieinander befanden, wurde ihre Betriebslogik getäuscht, um zu glauben, dass sie es waren. Das Team hoffte, den beiden Bots zu ermöglichen, sich ähnlich wie zu erwarten, wenn sie sich tatsächlich an einem gemeinsamen Standort befinden.
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All diese erfolgreichen Fernsteuerungen und Tests sind Teil der laufenden Bemühungen, die Fähigkeiten der Menschen, mit Robotern zu interagieren, zu erweitern. Das Programm namens Meteron for the Multipurpose End-to-End Robotic Operation Network wird vom Human Robotic Interaction Laboratory der ESA ( HR ).
Das Team von HRI versucht immer noch, einige der schwierigeren Aspekte der Roboterfernsteuerung anzugehen, einschließlich Verzögerung und taktilem Feedback. Obwohl der Betrieb nahezu in Echtzeit erfolgt, wird es immer eine Kommunikationsverzögerung geben, wenn ein Bediener ein Objekt steuert, das Hunderte oder Tausende von Kilometern entfernt ist. Wie Betreiber mit dieser Kontrollverzögerung umgehen, ist Gegenstand laufender Studien des HRI-Teams, und Tests wie der mit Interact sind eine Schlüsselkomponente, um dieses Rätsel zu lösen.
Rover Operator beim DLR in Deutschland mit dem haptischen Feedback-Joystick
Bildnachweis: DLR
Eine weitere Schwierigkeit bei der Fernbedienung besteht darin, den Tastsinn des Roboters zu vermitteln. Haptisches Feedback , wie man es erwarten würde, wenn ein Roboterarm den Boden berührt, hat sich jedoch in einem anderen Bereich durchgesetzt – Videospielen. Fortschrittliche Flightsticks und Videospielsteuerungen können einem Bediener ein Gefühl von Berührung vermitteln, und das HRI-Team hat diese Feedback-Reaktionen in das Steuerungssystem von Interact implementiert.
Diese Verbesserungen von Interact folgen wiederholten erfolgreichen Meilensteinen für den Proof-of-Concept-Roboter. Die letzte davon fand letztes Jahr statt, als Interact von einem ferngesteuert wurde Astronaut auf der ISS.
Infografik zur Erläuterung des METERON-Projekts und der Technologie.
Bildnachweis: ESA
Hoffentlich muss die ESA nicht auf eine solche Fernsteuerung zurückgreifen, wenn sie Interact im nächsten Sommer endlich zum Test auf den Ätna bringt. Wenn alles nach Plan läuft, werden Astronauten irgendwann nicht mehr nur Rover auf der Erdoberfläche kontrollieren, sondern auch einige auf dem Mond.
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Feature Image Credit: Interact Rover unter Fernbedienung.
Bildnachweis: ESA - SJM Photography
