우주에서 지구까지: ISS의 우주비행사가 지상 로봇을 작동한 방법

우주 기관은 종종 지상에서 우주선을 제어하는 ​​방법에 대한 문제에 대해 생각하지만 때로는 다른 방향으로도 명령을 보낼 수 있는 것이 유용합니다. 즉, 우주 비행사가 지구상의 로봇을 제어할 수 있도록 하는 것입니다. 이것이 바로 텔레로보틱스라는 방법을 추적하기 위해 국제 우주 정거장(ISS)에서 수행되는 일련의 "Surface Avatar" 테스트 뒤에 숨은 아이디어입니다.

2023년에 NASA 우주비행사 프랭크 루비오(Frank Rubio)가 정거장의 콜럼버스 모듈 내에 배치되어 테스트를 수행했습니다. 그는 뮌헨 근처 독일 항공우주센터(DLR)에 있는 세 대의 로봇을 제어할 수 있었습니다.

Rubio는 우주비행사가 달 임무에서 수행해야 하는 작업과 유사한 작업을 수행하기 위해 세 대의 로봇을 제어했습니다. 그는 달 착륙선의 지하 진동을 감지하는 지진계라는 도구를 제거하고 이를 지상에 배치하도록 로봇을 이끌었습니다. 이 도구는 작업을 수행하고 월진을 감지해야 합니다.

아이디어는 통신 측면을 테스트하는 것뿐만 아니라 인간 컨트롤러가 어느 정도 자율성을 갖춘 로봇과 함께 어떻게 작동할 수 있는지 확인하는 것이었습니다.

"Surface Avatar를 통해 우리는 직접 원격 조작 접근 방식과 감독 자율성을 결합하여 여러 로봇 자산을 제어하여 복잡한 작업을 수행합니다. 크레인이 불도저나 굴착기와 함께 작동하여 큰 작업을 수행할 수 있는 지구상의 건물 현장을 상상해 보세요. "라고 유럽 우주국의 인간 로봇 상호 작용 연구소 소장인 Thomas Krueger가 말했습니다.

최근 테스트에서 Frank Rubio는 로봇 착륙 팔, Rollin' Justin이라는 인간형 로봇, Interact라는 로버 등 팀으로 로봇을 제어했습니다. 다양한 로봇 모양과 도구는 Rubio가 테스트 중에 걸린 핀을 제거하거나 샘플 튜브를 통과하여 착륙선에 배치하는 등 복잡한 작업을 수행하는 데 도움이 되었습니다.

덴마크 우주 ​​비행사 Andreas Mogensen이 ISS에 도착하면 여러 대의 로봇을 작동할 예정이므로 시리즈에서 더 많은 테스트가 계획되어 있습니다. 여기에는 엔지니어가 Bert라고 명명한 동일한 휴머노이드 로봇과 로봇 "개"를 운영하는 것이 포함됩니다.

이 향후 테스트에는 Mogensen이 그룹의 이사 역할을 맡아 ISS의 임무를 감독하는 동안 각 로봇에 특정 작업을 수행하라는 명령을 보내는 것이 포함될 것입니다. 시스템은 작업자가 중력을 느낄 수 있도록 저항 피드백을 제공하는 조이스틱과 같은 입력을 사용합니다.

로봇에는 이미지와 비디오를 ISS로 다시 보내는 카메라가 장착되어 있습니다. 지구와 ISS 사이에는 약 800밀리초 정도의 짧은 통신 지연이 있지만, 거의 실시간 작업에 문제를 일으킬 정도는 아닙니다.

테스트 작성자는 우주비행사와 로봇이 수행할 작업이 정확히 무엇인지에 대한 세부 정보를 비밀로 유지하여 새로운 과제에 어떻게 대응하고 팀이 변화하는 상황에 적응할 수 있는지 확인할 수 있기를 원합니다. 진짜 임무.

우주비행사의 텔레로보틱스 사용은 향후 임무, 특히 달 탐사에 매우 중요합니다. 지구와 달 사이의 몇 분 간의 통신 지연으로 인해 지상의 관제사는 달에 있는 로봇을 실시간으로 제어할 수 없습니다. 예를 들어 우주비행사가 달 주위를 도는 우주선에 탑승한 다음 로봇 탐험가를 표면으로 보내 과학 샘플 수집과 같은 작업을 수행하도록 제어할 수 있다는 아이디어입니다.

화성이나 다른 행성과 같은 더 극단적인 환경에도 동일한 원리가 적용될 수 있습니다. 이는 로봇이 더 잘 견딜 수 있는 온도, 방사선 또는 날씨와 같은 요인으로 인해 인간 우주 비행사에게 잠재적으로 위험할 수 있는 환경에 특히 유용합니다.

이 프로젝트의 수석 연구원인 DLR 연구소의 Neal Y. Lii는 "우리는 지구상의 우주비행사와 전문가들에게 우주에서 다양한 로봇 팀을 지휘하고 관리할 수 있는 광범위한 가능성을 제공하는 데 한 걸음 더 가까워지게 되어 기쁘게 생각합니다."라고 말했습니다. 로봇공학과 메카트로닉스. "우리는 지상의 로봇을 물리적 아바타이자 지능적인 동료로 활용하여 훨씬 더 복잡한 작업을 수행할 수 있게 될 것입니다."