Un controllore in Germania ha gestito il rover Interact dell'ESA dotato di pinze attorno a un paesaggio lunare simulato nel cuore tecnico dell'Agenzia nei Paesi Bassi, esercitarsi nel recupero di campioni geologici. Allo stesso tempo, un rover più piccolo con sede in Germania ha interagito con il rover dell'ESA come se si trovasse insieme nello stesso sito, in una prova generale per una campagna di test robotici sulle pendici vulcaniche dell'Etna, simili alla luna, prevista per il prossimo anno.

Lo scenario alla base dei test di questa settimana è che in futuro, gli astronauti a bordo del Lunar Gateway nello spazio saranno in grado di far funzionare i rover sulla superficie della Luna, utilizzando i controlli di feedback della forza, come un joystick di gioco di fascia alta che spinge indietro il suo utente, per provare un senso del tatto realistico paragonabile all'essere effettivamente lì.

Il concetto è stato dimostrato in linea di principio durante la campagna Analog-1 dello scorso anno, intrapresa dallo Human Robot Interaction Laboratory dell'ESA, con il supporto dell'Istituto per la robotica e la meccatronica del Centro aerospaziale tedesco DLR a Oberpfaffenhofen vicino a Monaco.

Analog-1 si è concluso con l'astronauta dell'ESA Luca Parmitano in orbita a bordo della Stazione Spaziale Internazionale che opera a terra con il rover Interact, guidato dalla visione e dal tatto ad alta fedeltà per eseguire un esercizio di campionamento geologico.

"Il nostro piano originale era di dare seguito ad Analog-1 con un'autentica indagine geologica sul campo, sull'Etna in Italia, " spiega l'ingegnere robotico dell'ESA Thomas Krueger, a capo del Laboratorio HRI.

"Questo sondaggio è stato pianificato come parte dell'iniziativa ARCHES - Autonomous Robotic Networks to Help Modern Societies - di DLR, sviluppare eterogenei, sistemi robotici autonomi e interconnessi nel contesto di un'applicazione reale."

"Purtroppo le restrizioni COVID-19 in corso lo rendono impossibile per ora. Invece abbiamo avuto l'idea di riunire i rover su base virtuale:abbiamo creato un'infrastruttura di rete comune per far loro pensare di stare insieme anche se non lo sono, come un versione robotica di una teleconferenza, per essere una prova generale su vasta scala per il nostro viaggio sull'Etna, che ora è stato riprogrammato per la prossima estate".

Il test è culminato nel fatto che il rover Interact è stato azionato congiuntamente da DLR a più di 660 km di distanza, insieme al Centro operativo spaziale europeo, ESOC, a Darmstadt, Germania, aiutando a selezionare e recuperare campioni geologici, supervisionando le attività nello "spazio".

"Questo tipo di esperimenti è molto importante per noi per esercitarci e acquisire esperienza operativa, che è essenziale per le future missioni lunari robotiche dell'ESA, " afferma l'ingegnere operativo dell'ESOC Thorsten Graber.

Adottando il ruolo di controllo di missione, il lato ESOC ha impiegato strumenti di comando e visualizzazione di livello superiore sviluppati dalla società Trasys.

"Il nostro rover ha due telecamere, uno montato su un braccio manovrabile e l'altro sulla pinza all'estremità di un altro braccio, " spiega l'ingegnere di robotica dell'ESA Edmundo Ferreira.

"Questa pinza è controllata utilizzando un dispositivo di feedback di forza Sigma 7 con sei gradi di libertà, permettendo all'operatore di sentire ogni volta che il suo braccio incontra il suolo o raccoglie un sasso. Infatti, il dispositivo utilizzato al DLR è il ricambio di volo del dispositivo force-feedback utilizzato da Luca l'anno scorso, modificato per lo spazio da Thales Alenia Space.

"Quando usato nello spazio per davvero, la "latenza" - o ritardo del segnale - sarà sicuramente un problema, quindi abbiamo sperimentato per vedere come gli utenti reagiscono all'aumento dei livelli di ritardo tra un comando che viene dato e la reazione del braccio del rover".

Questo test è l'ultimo di una serie di campagne di test uomo-robot progressivamente più impegnative, collettivamente chiamati Meteron—Rete operativa robotica end-to-end multiuso.

"Il nostro lavoro si è sempre concentrato sull'abilitazione di operazioni a distanza, ma a causa della pandemia di COVID-19 il nostro team ha dovuto praticare il lavoro a distanza semplicemente per rendere possibile questa campagna di test, "aggiunge Tommaso.

"Quindi, mentre abbiamo collaborato online per sviluppare software di controllo, in genere solo un ingegnere alla volta ha lavorato in laboratorio, con supporto telefonico e online dal resto di noi. Nel frattempo i dispositivi di controllo sono stati azionati a casa, per esercitarsi a far funzionare i sistemi robotici in laboratorio."

Il rover Interact stesso è in fase di aggiornamento, compresa l'aggiunta di protezione dalla polvere per i suoi bracci e l'elettronica, in preparazione per il viaggio sull'Etna del prossimo anno.