№09 сентябрь 2022

Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Лунный робот научился прыгать

Искусственный интеллект предпочёл прыжки как способ передвижения по лунной поверхности.

Пока что все успешные луноходы и марсоходы были колёсными: советские «Луноход-1» и «Луноход-2», китайские «Нефритовые зайцы» и «Чжужун», а также целая плеяда марсоходов NASA от «Соджорнера» до «Персеверанса». Колёсная техника, конечно, хороша на бездорожье (а на Луне и Марсе дорог пока не обнаружено), но даже её возможности не безграничны. Крутые склоны с сыпучим грунтом, осыпи их больших и маленьких камней, да и прочие неровности рельефа существенно ограничивают планетоходы в возможности свободно колесить по неисследованным неземным просторам. Хотя исследователям очень хотелось бы залезть именно в такие места, что на нашем спутнике, что на Красной планете. Кто-то может предложить, что у гусеничного планетохода была бы лучше проходимость. Возможно и так, но у любой гусеничной техники есть одно неприятное свойство — гусеничная лента может соскочить с катков или просто порваться, из-за чего дорогостоящий аппарат намертво встанет в миллионах километрах от Земли, а помочь ему надеть гусеницу будет некому.

«Робот-прыгун», разработанный в Швейцарской высшей технической школе Цюриха. Его предполагают использовать для изучения наиболее труднодоступных мест на плато Аристарха на Луне. Фото: ETH Zürich/RSL Robotics Labs, phys.org.

Тогда что может быть лучше шести прочных колёс для забега по пересечённой местности? С точки зрения эволюции живых существ на Земле для передвижения по суше нет ничего лучше, чем четыре ноги. Возможно поэтому Европейское космическое агентство недавно решило устроить конкурс среди конструкторов на лучшего четырёхногого лунного робота, который возможно отправится на Луну в составе миссии European Large Logistic Lander на плато Аристарха. Участники конкурса (здесь мы говорим о роботах) соревнуются в преодолении различных неровностей лунного рельефа, а также в самостоятельном ориентировании в незнакомой обстановке, например, когда обрывается связь с «центром управления походом».

Один из участников — четырёхногий робот, сконструированный исследователями из Швейцарской высший технической школы Цюриха. «Лунобот» построен на основе промышленного робота ANYmal. Робот массой до 100 килограмм может нести полезную нагрузку массой 10 килограмм, куда входит масс-спектрометр, георадар, мультиспектральные камеры и другие полезные научные приборы. Вместе с научным грузом он может карабкаться по довольно крутым склонам, самостоятельно вставать после падений, и даже использовать свои лапы для рытья небольших траншей и переворачивания небольших камней и валунов.

Для обучения робота движению по лунной поверхности исследователи используют элементы искусственного интеллекта. Наверняка вы видели эффектные демонстрации возможностей таких систем в видеороликах компании BostonDynamics. Но, что интересно, когда аналогичного робота учили перемещаться в условиях симулированной низкой гравитации (на Луне сила тяжести почти в 6 раз меньше земной), он спустя некоторое время вместо обычной ходьбы предпочёл прыжки, как наиболее эффективный и стабильный способ передвижения. Точь-в-точь, как это делали астронавты программы «Аполлон», побывавшие на Луне в 60–70-е года прошлого века. При низкой гравитации сильно возрастает вероятность нежелательного отскока от поверхности, особенно во время быстрого движения, как если бы роботу вместо ног поставили мягкие пружины. И тут всё, как в поговорке — «если не можешь победить, возглавь». Поэтому вместо того, чтобы бороться с избыточной прыгучестью, оказалось проще использовать её во благо. Примечательно, что к такому выводу робота подтолкнули не исследователи, а это было решение самой системы искусственного интеллекта. А пока будем ждать момента, когда по лунным кратерам запрыгают такие «собачки», к тому же за это время они, может быть, научатся ещё чему-нибудь интересному.

По материалам Phys.org.

Автор: Максим Абаев


Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее