Sperimentazione sui Robot: Preparativi per l’Esplorazione Spaziale
Allenamento sulla Terra
Il ghiacciaio Palmer sul Monte Hood dell’Oregon non è la Luna, ma è un buon posto per fare pratica.
A circa 6.000 piedi sulle nevi del monte, situato a circa 70 miglia a est di Portland, un team multidisciplinare dell’Università della California del Sud, dell’Università del Texas A&M, del Georgia Institute of Technology, dell’Oregon State University, dell’Università di Temple, dell’Università della Pennsylvania e della NASA si è riunito per liberare un robot a quattro zampe di nome Spirit nella natura selvaggia.
Il team, composto da ingegneri, scienziati cognitivi, geoscientisti e planetologi, ha testato Spirit come parte del Progetto LASSIE: Legged Autonomous Surface Science in Analog Environments. Spirit ha coperto una varietà di terreni impegnativi, usando le sue gambe di metallo esili per aggirare, attraversare e superare terreni accidentati durante cinque giorni di test la scorsa estate. A volte attraversava espertamente il pendio, mentre in altri momenti barcollava e cadeva.
Questo faceva parte del processo per comprendere meglio le proprietà del substrato e imparare a camminare meglio su questi terreni estremi. Il tempo di pratica di Spirit ha prodotto dati che verranno utilizzati per addestrare futuri robot per l’uso su superfici interplanetarie, come la Luna della Terra e forse pianeti nel nostro sistema solare. “Un robot quadrupede deve essere in grado di rilevare ciò che sta accadendo quando interagisce con il terreno sottostante e regolare rapidamente le sue strategie di locomozione di conseguenza”, ha detto Feifei Qian, professore assistente di ingegneria elettrica e informatica presso la USC Viterbi School of Engineering e la School of Advanced Computing, che guida il progetto. “Quando la gamba del robot scivola sul ghiaccio o sprofonda nella neve soffice, ci ispira a cercare nuovi principi e strategie che possano spingere il limite della conoscenza umana e consentire nuove tecnologie. Impariamo e miglioriamo dai fallimenti osservati”.
Costruzione di un Team
Il gruppo di Qian non ha intenzione di fermarsi a un solo robot, vagando solitario nella natura selvaggia. Lei e i suoi ex colleghi della Penn, Cynthia Sung, Mark Yim, Daniel Koditschek e Douglas Jerolmack, hanno intenzione di intraprendere il Progetto TRUSSES: Temporarily, Robots Unite to Surmount Sandy Entrapments, Then Separate. Vogliono aiutare l’agenzia spaziale a mettere insieme squadre di robot sulla Luna e farli lavorare insieme su compiti. Vorrebbero trasmettere le conoscenze acquisite e i dati raccolti sulla missione, e comunicare quei dettagli tra loro.
“Sentirebbero come sono le condizioni del terreno”, ha detto Qian, “e poi scambiarsi quelle informazioni tra loro, e formare collettivamente una mappa di stima del rischio di locomozione. Il team di robot può quindi utilizzare questa mappa di rischio di attraversamento per informare le loro esplorazioni planetarie: ‘C’è una patch di sabbia estremamente soffice che potrebbe essere ad alto rischio per i rover a ruote. Venite qui, questa potrebbe essere un’area più sicura’”.
I robot pensati per questo tipo di lavoro sarebbero più di uno: ci sarebbe un rover a ruote (ottimo per il carico utile e le lunghe distanze), un robot esapode (carico utile intermedio ma migliore mobilità rispetto alle ruote) e uno simile a un cane come la versione robusta di Spirit (massima mobilità, distanze più brevi). E la parte più figa di questa ricerca, la parte che sembra qualcosa che farebbero i Transformers, o almeno una squadra di naufraghi a “Survivor”: Se uno si trovasse in un guaio, reso immobile da terra allentata o una roccia o una voragine, i suoi compagni-robot arriverebbero e si collegerebbero insieme per formare un ponte, o una piramide, per sollevare il loro amico in sicurezza. E poi di nuovo al lavoro.
“Quando pianificano la strategia per tirare su il robot, decideranno che forza esercitare e in quale posizione il robot dovrebbe andare, compilando anche le informazioni sul terreno”, ha detto Qian. “Questa è l’idea chiave di come utilizzare queste capacità: per prevenire e riprendersi dai fallimenti della locomozione in terreni estremi”.
Ritorno al Monte Hood
Spirit si sposta in una varietà di ambienti naturali, per imparare a muoversi meglio su terreni impegnativi. Qian lo ha lasciato libero sulla spiaggia del sud della California, e il team multiuniversitario lo ha testato nei granuli morbidi del White Sands National Park nel Nuovo Messico. Ma il video girato al Monte Hood mostra quanto possa essere alieno quel paesaggio in questi ambienti analoghi planetari. Ciò fornisce a Spirit molte opportunità per imparare sulla Terra, prima di esplorare potenzialmente altri pianeti.
