Astronauta czuje „moc”
Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej odbył się pierwszy eksperyment ESA wykorzystujący joystick ze sprzężeniem zwrotnym siły (force feedback). Zastosowanie tego typu rozwiązań stanowi przełom w robotyce kosmicznej.
Pomyśl sobie o czynnościach, które możesz wykonać dłońmi bez spoglądania na nie, jak pisanie na klawiaturze albo zawiązywanie sznurowadeł. Jest to możliwe dzięki „sprzężeniu zwrotnemu siły”, przekazywanemu przez dotyk dłoni i palców.
Wprowadzenie takiego zmysłu do robotyki umożliwi dotarcie ludzkiego dotyku do przestrzeni kosmicznej i w inne niedostępne rejony. Pozwoli to na łatwiejszą i bardziej naturalną kontrolę robotów.
Roboty będą mogły pracować tysiące, a nawet dziesiątki tysięcy kilometrów stąd. Wykonają zadania z taką samą precyzją, z jaką człowiek może operować przedmiotami, które ma w dłoni.
Barry Wilmore, astronauta NASA, obsługiwał dżojstik ze sprzężeniem zwrotnym siły, aby zebrać informacje o fizjologicznych parametrach pracy z nim, jak czułość czy granica percepcji. Pierwsze uruchomienie urządzenia zakończyło się 31 grudnia 2014 roku.
Niepozorny drążek dżojstik jest połączony z serwomotorem. Może on przyjąć każdą siłę, jaką operator do niego przyłoży. Mierzy ją z bardzo wysoką rozdzielczością, generując jednocześnie siłę odczuwalną dla astronauty. Podobnie ma to miejsce w przypadku zaawansowanych dżojstików komputerowych, w których funkcjaforce feedbackpozwala graczowi na odczuwanie interakcji ze środowiskiem gry.
Aby nieważki użytkownik nie poruszył się pod wpływem tej siły, eksperymentalny „Haptics-1” (odhaptyki– nauki o zmyśle dotyku i interfejsach wykorzystujących dotyk) może być zamontowany na uprzęży na ciele astronauty lub przymocowany do ściany Stacji.
„Dzięki Haptics-1 torujemy drogę dla zupełnie nowych rodzajów misji załogowo-zrobotyzowanych”, wyjaśnia André Schiele, eksperymentator i założyciel laboratorium telerobotyki i technologii haptycznych ESA.
Szczegółowo badamy granice ludzkiej percepcji, zdolności precyzyjnego przykładania siły i manipulowania dłońmi przez człowieka w nieważkości.
Umożliwia nam to zrozumienie ograniczeń w budowie zaawansowanych urządzeń wspierających astronautów przy przeprowadzaniu zdalnych prac zrobotyzowanych w przestrzeni kosmicznej” – dodaje.
„Prócz pomiaru czynników fizjologicznych Haptics-1 umożliwia także istotne spojrzenie na to, jak sprzężenie zwrotne ze zdalnych systemów zrobotyzowanych wpływa na ludzką percepcję w przestrzeni kosmicznej.
Dzięki tym pomiarom zrobotyzowane urządzenia pomiarowe będą mogły być zaprojektowane tak, aby poprzez zrobotyzowany interfejs lepiej odzwierciedlać realia prac manualnych w nieważkości.
Haptics-1 to pierwsze urządzenie ze sprzężeniem zwrotnym siły użyte w kosmosie. Do tej pory ani ESA, ani NASA, ani żaden inny kraj obecny w przestrzeni kosmicznej nie zdobył takiego doświadczenia w tej dziedzinie”.
W przyszłości może ono umożliwić np. sterowanie łazikiem znajdującym się na planecie przez astronautę przebywającego na jej orbicie. Pozwoli to wzbogacić eksplorację obcego środowiska o ludzką zręczność i intuicję – bez kosztów i ryzyka związanego z lądowaniem
Taka zdalna zrobotyzowana kontrola ma także potencjalnie wiele zastosowań na Ziemi, np. w pracy w miejscach niedostępnych dla człowieka lub niebezpiecznych dla niego, jak morskie głębiny czy strefy skażenia.
.
