Güney Kaliforniya’daki Colorado Çölü’nün kasvetli bir bölümünde, dört tekerlekli kompakt bir gezici, kendisini takip eden mühendis ekibinin minimum müdahalesiyle yakın zamanda yaklaşık 16 mil (26 kilometre) yuvarlandı. ERNEST (Aşırı Eğimli Arazide Gezinmek için Keşif Rover’ı) olarak adlandırılan bu prototip, NASA tarafından hem robotik özerkliği hem de zorlu manzaraları geçme yeteneğini geliştirmek için kullanılıyor.
NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’nda geliştirilen ERNEST, 4 fit (1,2 metre) uzunluğundadır. NASA’nın altı tekerlekli Mars gezicileri Curiosity ve Perseverance’ı engelleyecek engelleri aşmak için örgü tekerleklerinin her birini kaldırmakla kalmıyor, aynı zamanda prototip aynı zamanda gelişmiş bağımsız karar verme yeteneklerine de sahip. Bu hareketlilik ve özerklik ilerlemeleri, Kızıl Gezegen veya Ay’ın daha önce erişilemeyen bölgelerine yapılacak gelecekteki görevlere de aşılanabilir.
ERNEST, sahada, mevcut gezicilerin başarabileceğinden daha yüksek hızlar ve çok daha fazla kilometre gerektiren gelecekteki potansiyel bir ay görevi için bir test ortamı olarak hizmet etti. Bu teknoloji, Ay ve ötesindeki keşif çalışmaları için gelecekteki tasarımlara bilgi sağlamak amacıyla kullanılabilir.
JPL’nin baş teknoloji uzmanı ve gelecekteki potansiyel bir uzun menzilli ay gezgini için NASA misyonu konseptinin özerklik başkanı olarak son testlere liderlik eden Issa Nesnas, “Bu test, Ay’da beklenen geniş bir arazi ve aydınlatma koşulları yelpazesinde aşırı mesafeleri seyretmek için mobilite donanımını ve otonomi yazılımını geliştirmemize yardımcı oluyor” dedi.
Nesnas’ın ekibi, prototipin iki katı büyüklüğünde ve uzun mesafeli Ay görevi yapabilecek bir gezici yapmanın mümkün olduğunu göstermek için ERNEST’i kullanıyor. Son kampanya sırasında ERNEST, yedi günlük aralıklı test boyunca 37 saatlik sürüş boyunca 0,6 mil/saat (1 km/saat) hıza ulaştı. Bu, Azim ve Merak’ın gidebileceği en yüksek hızın çok üzerinde bir değerdir.
Ay görevlerinde çalışan JPL gezegen bilimcisi James Keane, “Bu araçla Ay’da veya Mars’ta bilimsel bir yolculuğa çıkabilirsiniz” dedi.
ERNEST’i geliştiren ekibin başlangıçtaki hedefi mekanikti: güvenilir olanı geliştiren nispeten basit, düşük maliyetli bir gezici tasarlamak. rocker-boji süspansiyon sistemi NASA’nın Sojourner’ından bu yana her Mars gezicisinde yer alıyor. Bu pasif sistem, her birinin değişen yüzeye uyum sağlamasına olanak tanıyan pivot noktaları ve payandalar sayesinde altı tekerleğin tamamında nispeten sabit ağırlık tutar.
ERNEST’te, aktif süspansiyon gezicinin tekerlekleri arasındaki ağırlık dağılımını yönetmesine olanak tanır. Öndeki iki elektrikli bağlantı, gezicinin kıvranma, tekerlek yürüyüşü ve engellere tırmanma gibi farklı yürüyüş biçimlerini kullanarak sürüş yapmasına olanak tanıyan bir yalpa çemberi oluşturuyor. Bir kavrama mekanizmasıyla, arazide daha az yetenekli ancak enerji açısından daha verimli olan aktif ve pasif süspansiyon arasında geçiş yapabilir. Yönlendirilebilir dört tekerleği sayesinde yanlar da dahil olmak üzere her yöne hareket edebilir.
ERNEST ekibine liderlik eden JPL baş teknoloji uzmanı Hari Nayar, “Gezegensel yüzey robotik hareketlilik sistemi tasarlarken daha iyisini yapabileceğimizi varsayarak başladık” dedi. “Külbütör-boji sistemi son 30 yılda çok başarılı olmasına rağmen, o dönemde hareketlilik ve arazi etkileşimini anlama konusunda çok sayıda araştırma yapıldı.”
Ekip, ERNEST’in bugünkü versiyonuna varmadan önce, iki önceki prototip11 aktif süspansiyon konfigürasyonunu test etmek için her biri yaklaşık 2 fit (0,6 metre) uzunluğunda. Ay regolit simülanıyla dolu bir karavanda, nihai tasarıma geçmeden önce birkaç ay boyunca farklı eğim açılarında deneyler yaptılar.
Daha sonra ekip, 1,4 metre yüksekliğindeki bir direğe monte edilmiş dikdörtgen bir kafa eklemek de dahil olmak üzere ölçeği büyüttü. Donanım Eylül 2024’te tamamlandı, ancak gezicinin hâlâ onu kumanda koluna takacak ve geziciye engellerin üzerinden nasıl geçeceği konusunda talimat verecek komutlar gönderecek bir insan operatöre ihtiyacı vardı.
ERNEST ekibi, gezgini kendi başına düşünmesi için eğitmek amacıyla, robotun çevresiyle etkileşime girerek öğrendiği bir tür yapay zeka olan pekiştirmeli öğrenmeye yöneldi. Dinamik ve Gerçek Zamanlı Simülasyon Laboratuvarı JPL’de gezicinin davranışını taklit eden yüksek kaliteli bir sanal test ortamı geliştirildi. Ekip, gerçek gezici donanımının çeşitli arazi türlerine tepkisini belgeleyen mühendisler tarafından toplanan simülatör verilerini besledi. Ekip, yüksek performanslı bir bilgi işlem kümesinde aynı anda birçok simülasyon çalıştırdı ve bazen tek bir hafta sonu boyunca binlerce saatlik testi tamamladı.
Aylar süren sanal eğitimin ardından ERNEST ekibi, gezicinin yeni otonom algoritmalarını pasif süspansiyonlu bir geziciyi durduracak arazi özellikleri üzerinden nasıl geçileceğini anlamak için kullanıp kullanamayacağını görmeye hazırdı. JPL’nin açık hava arazi deneme alanı olan Mars Yard’ında kum dalgaları, moloz yığınları, basamaklar ve dik yokuşlardan oluşan bir engelli parkur kurdular. Daha sonra gezicinin arazide kendi başına manevra yapmasını izlediler. O tarihten bu yana ERNEST bu türden pek çok kursu tamamladı.
Nayar’ın ekibi, gezicinin aktif süspansiyonunu ne zaman ve nasıl kullanacağını belirleme yeteneğini daha uzun menzilli akıllı navigasyonla entegre etmeyi içeren yeni bir özerklik projesi başlatıyor. Amaç, ERNEST’in aşılabilir engellerin üstesinden gelebilmesi ve tehlikeli engellerin etrafından dolaşabilmesi için etkili bir yol planlamasına olanak sağlamaktır. Bu yetenekler, Mars’taki zorlu manzaralarla veya Ay’ın daha engebeli alanlarıyla karşılaşan gelecekteki potansiyel gezici görevlerine katkıda bulunabilir.
2022’de başlayan ERNEST çalışmaları başlangıçta JPL dahili araştırma ve geliştirme fonları tarafından desteklendi. Şu anda tarafından finanse edildi NASA’nın Mars Keşif Programı ve ajansın Washington’daki NASA Genel Merkezindeki Bilim Misyonu Direktörlüğündeki Keşif Bilimi Stratejisi ve Entegrasyon Ofisi. Pasadena, California’daki Caltech, NASA için JPL’yi yönetiyor.
Medya Kişileri
Karen Fox / Molly Wasser
NASA Genel Merkezi, Washington
240-285-5155 / 240-419-1732
[email protected] / [email protected]
Melissa Pamer
Jet Tahrik Laboratuvarı, Pasadena, Kaliforniya.
626-314-4928
[email protected]
2026-040
Source link
