Teleoperačný prieskum - čo to vlastne je?
riadenie prieskumného robota "poloautomatu" na diaľku v reálnom čase
spomínali sme ho v diskusiách o "stanici-lodi L" pre prieskum mesiaca, a tiež v diskusi o misii k mesiacom marsu
v podstate som tvrdil že pilotovaná výprava ktorá by zostala na orbite nejakého telesa, a miesto seba poslala na povrch robota poloautomat by bola schopná odviesť viac práce a preskúmať väčšie územie, ako výprava s pilotovaným výsadkom
citace:... v podstate som tvrdil že pilotovaná výprava ktorá by zostala na orbite nejakého telesa, a miesto seba poslala na povrch robota poloautomat by bola schopná odviesť viac práce a preskúmať väčšie územie, ako výprava s pilotovaným výsadkom
súhlasili by ste s touto "šialenosťou"?
Rozhodně s tím souhlasím. A navíc dodávám, že podle mého přesvědčení ani není třeba "být poblíž" a řídit roboty "v reálném čase". Moje představa spočívá ve "virtuální teleprezenci", kdy robot nasnímá svoje okolí, odvysílá data na Zemi, na Zemi se v počítačích ze snímků vytvoří 3D virtuální model okolí robota a v tomto "3D modelu" pak pozemští operátoři řídí "virtuální model robota". Po nalezení optimálního postupu je trasa (i s dalšími příkazy pro měření a snímkování) odvysílána ke skutečnému robotovi a ten prostě tyto příkazy provede. Nepotřebuje k tomu žádnou extra "inteligenci" stačí, aby měl velmi dobrou přesnost, hlavně při určování svojí polohy (např. vůči objektům v okolí). V takovém případě téměř nezáleží na vzdálenosti mezi "operátorem" a "robotem". Podstatná je solidní přenosová rychlost dat do robota k Zemi. Výsledný "3D model okolí robota" je potom k dispozici (téměř zdarma) pro podrobný "virtuální průzkum" pro libovolný počet vědců a jiných zájemců současně (to v "reálu" vůbec není možné). Podobně se např. skenují některé archeologické nálezy nebo staré knihy, a pak se "virtuálně" zkoumají (mnohem efektivněji a svobodněji, než když se zkoumá "originál", který se přitom může nechtěně i zničit).
Je to vlastně systém uplatňovaný i u MERů, ale MERy jsou zatím málo přesné v určování své skutečné polohy (při pohybu), málo obratné a pomalé.
Souhlasil ale napolovic!
Dejme tomu že bychom zůstali u zkušenosti s lunochodem, ale i s Apollem. Dle mého názoru kosmonauti by přistáli a rozbalili vlastní měsíční vozidlo, ale také by tam byl přítomno vozidlo jako je lunochod, které by na dálku mohl ze základny řídit člověk, a pokud by lunochod narazil na obzvlášť zajímavý geologický útvar či něco podobného, tak by se kosmonauti sebrali a nasedli na jejich rover a dojeli na to zajímavé místo, zatímco by lunochod mohl pokračovat dál v průzkumu terénu.
Viděl bych to tak že pří dnešních technologiích a automatizaci by stačil na ovládaní takového lunochodu 1 člověk (řidič) a pak by byly na stanici další dva lide kteří by zajišťovali vědecký výzkum a případné expedice do terénu. Takhle by se efektivně prozkoumala velká plocha a bez velkých nákladu.
Podle mne ideální kombinace, součinnosti poloautomatického řízeného automatu a lidské posádky.
Pokud by ty lunochody byly více automatické, a nepotřebovali operátora v reálném čase, tak bych jich mohlo jezdit kolem základny více a tim by se zefektivnil i tento systém.
[Upraveno 18.7.2011 Conquistador]
Aleš Holub - Moje představa spočívá ve "virtuální teleprezenci", kdy robot nasnímá svoje okolí, odvysílá data na Zemi, na Zemi se v počítačích ze snímků vytvoří 3D virtuální model okolí robota a v tomto "3D modelu" pak pozemští operátoři řídí "virtuální model robota".
z ekonomického hľadiska, ak porovnáme výsledný informačný prínos, a vynaložené finančné prostriedky, 100% správny postup
obávam sa však že drvivá väčšina nadšencov pre prieskum vesmíru, by pociťovala hlboké sklamanie
pre vývoj technológií, potrebných pre trvalú prítomnosť človeka v kozme totiž dáva minimálny prínos
navyše na marse asi nie je prostredie dostatočne "statické", je tam počasie, a zradný terén, akonáhle sa robot dostane do prostredia ktoré je v príkrom rozpore s jeho "3D" modelom uloženým v pamäti, asi sa začnú problémy
ide aj o náročnosť "lunochodu" alebo "marsochodu"
podľa mňa by mal vypadať takto
a riadiť humanoida, cez dataoblek, musí byť iná kvalita, aj kvantita prenášaných informácií
takémuto "marsochodu" by 3D model nestačil
Conquistador "Podle mne ideální kombinace, součinnosti poloautomatického řízeného automatu a lidské posádky. "
ide o to, kde má tá základňa, s ktorej sa bude "lunochod" riadiť umiestnená?
musí to byť ideálny bod, tak napríklad na marse:
a, malo by tam byť možné ťažiť vodu
b, musí tam byť dostatočne "príjemné" počasie
c, musí byť odtiaľ aj dostatočný prístup k zaujímavým cieľom, ktoré by sa oplatilo navštíviť osobne
poznáme také miesto? nepoznáme.. treba ho nájsť..
treba ho hľadať s prvotnej základne, ktorá nebude priamo na povrchu
ale na orbite
a tento prístup môže obsahovať osobný pilotovaný výsadok na povrch
ten by netrval celý pobyt "na" - pri marse, ale mohol by trvať len pár dní tesne pred koncom výpravy, je ľahšie, rýchlejšie a lacnejšie vyvinúť vybavenie ktoré vydrží týždeň, ako vybavenie ktoré by na marse malo vydržať rok (+ čakanie na výpravu, ak bude vysadené o letové okno skôr)
a tento finálny pilotovaný "výpad" by šiel na miesto ktoré by výprava vybrala pri teleoperačnom prieskume, mnohých miest na povrchu marsu naraz
celú výpravu aj s presunom materiálu, by malo byť takto možné nahustiť do jediného letového okna
a bola by realizovateľnejšia aj s hľadiska finančných nákladov
akonáhle odpadne nutnosť transportovať toľko nákladu (pre takmer ročný pobyt) až na povrch marsu, cena za výpravu by odhadom mohla klesnúť aj o viac ako 50 %
Ten marsochod, nebo lunochod prostě rover, muže být na tom místě klidně vysazen před samotnou posádkou, a muže jich být více již na předem vybraných "zajímavých" místech a posádka-středisko se muže pro přistání rozhodnout na místě které místo je nejvíce zajímavé. Ale tuto diskuzi bych spíše směřoval k opětovnému dobytí měsíce než marsu, jelikož je to cíl na dohled a lépe dosažitelný kde si můžeme takové teorie i prakticky vyzkoušet než se vydáme někde dál, třeba na ten Mars.
Jinak nevím proč ale mam k automatům typu robonaut nějaký odpor a tato koncepce lidského těla mi nepřipadá výhodnější než klasická podoba vozidla.
Už si nejsem jistý, jestli jsem to četl, nebo viděl v nějakém dokumentu, ale tématem teleoperačního průzkumu cizích kosmických těles se plánovači i vědci poměrně seriozně zabývají.
V podstatě jde o to vyhnout se drahému a komplikovanému "pádu do gravitační pasti", který představuje nutnost přistání a startu lidské posákdy na a z povrchu Marsu, Měsíce, atd.
Aby bylo možné lidskou činnost (pohyb, průzkum, rozhodování, ovládání zařízení, atd) na povrchu plně nahradit tele-robotem, ovládaným lidskou posádkou skutečně v reálném čase, je nutné zajistit obousměrný přenos informací mezi strojem a člověkem "bez zpoždění".
Limitující není šířka pásma ani přenosové rychlosti, které se dají technickými prostředky stále zlepšovat, ale rychlost světla, resp. rychlost šíření signálu. Protože s touto konečnou rychlostí nic nenaděláme, existuje určitá maximální vzdálenost robot - člověk, do které ještě můžeme stroj ovládat skutečně v "reálném čase - bez zpoždění". Psáno v uvozovkách, protože jistá latence signálu tu bude vždy.
Tím limitem, kdy lidské smysly ještě nejsou sto zpoždění příkaz - reakce vnímat, je cca 250 milisekund (pokud si to číslo dobře pamatuji).
Z toho pak plyne maximální vzdálenost kolem 75 000 km, na kterou bychom měli být schopní robota řídit tak, jako bychom stáli na jeho místě.
Z oběžné dráhy Marsu, nebo L bodů soustavy Měsíc-Země bychom tedy měli být schopni řídit roboty na povrchu stějně dobře - dělat stejnou vědu a průzkum, jako kdybychom byli fyzicky na povrchu daného tělesa. A to s menším rizikem pro posádku a také mnohem levněji.
......
ha, trochu jsem pátral a zdrojový článek nakonec našel. http://www.thespacereview.com/article/1877/1
Pokud mám v textu nahoře chyby v číslech, tak se omlouvám, ale už se mi to nechce opravovat a zvídavý čtenář si to rád najde sám
Conquistador - Jinak nevím proč ale mam k automatům typu robonaut nějaký odpor a tato koncepce lidského těla mi nepřipadá výhodnější než klasická podoba vozidla.
niekto má odpor (správne sa to nazýva fóbia ) k pavúkom, hadom, iný myšiam, niekto dokonca k atómovej energii alebo dokonca robotom čo vypadajú ako človek
ale čo sa týka výkonnosti "vozidla" v porovnaní "nožičky - kolieska"
tak viete o tom, že japonci naučili asima behať?
Mirek Pospíšil "Z toho pak plyne maximální vzdálenost kolem 75 000 km"
deimos 23 460 km od marsu
tak že je to v "norme"
inak čo sa týka mesiaca, padla inde námietka, že žiadnu "loď L" pri ňom na teleoperačnú činnosť netreba a dá sa to zvládnuť aj zo zeme
áno dá.. ale malo by to dopad na "kvalitu" tej činnosti
výstižný obrázok je pri tom článku http://www.thespacereview.com/article/1877/1
Osobně nechápu, proč by ten robot musel vypadat jako člověk, nebo jako jeho horní půlka...
Prostě mi ta koncepce nepřipadá moc výhodná, nestabilní a náročná na provoz, jedinou výhodu člověka/robonauta je jeho ruka a především dlaň s prsty, ale ta muže být namontována i na úplně obyčejný kolesový rover akorát si pro manipulaci s rukou operátor navlékne tu speciální snímací rukavici.
Ale asi to je fobie, hrozím se do budoucnosti robotu co vypadají jako lidé, nemám vůbec odpor k kybernetice, kybermedicině nebo Bionice, ale z robotu co vypadají jako lidé a měli by se pohybovat mezi námi mám husí kuži.
Kdyz jsem byl na konferenci, kde byl tento robot prezentovan, tak odpoved na tuto otazku byla uspora hmotnosti v tom smyslu, ze se snazi aby robot mohl vyuzivat veskere nastroje a vybaveni, ktere je urceno kosmonautum. Idealne aby se kvuli nemu nemuselo vube vyvijet nebo upravovat jakekoliv zarizeni.
citace:Kdyz jsem byl na konferenci, kde byl tento robot prezentovan, tak odpoved na tuto otazku byla uspora hmotnosti v tom smyslu, ze se snazi aby robot mohl vyuzivat veskere nastroje a vybaveni, ktere je urceno kosmonautum. Idealne aby se kvuli nemu nemuselo vube vyvijet nebo upravovat jakekoliv zarizeni.
Ale na to ti stačí pouze lidská paže, nepotřebuješ celého robota co vypadá jako člověk, alespoň já kladivo, šroubovák či jiný nástroj v noze nedržím ale pouze v rukou )
"z robotu co vypadají jako lidé a měli by se pohybovat mezi námi mám husí kuži. "
hm.. vypadať ako človek?
podľa mňa by nakoniec vlastne ani nemusel vypadať ako človek..
kombinácia podvozku "athlete", šesťnožičiek s kolesami
ktorá nesie ako "krab" dve veľké "kanadské ruky", a každá s tých rúk nesie na konci jedného štvorrukého "robonauta"
(alebo na jednej robonauta, a na druhej celú zbierku ramien zo špecializovanými nástrojmi)
mne už moc "humanoidná" nepripadá
s tohto by ale zase mali fóbiu ľudia ktorým sa nepáčia pavúci..
tá halda rúk.. vždy keď niečo robím dopracujem sa k myšlienke, že by sa mi nejaká "tretia ruka" fakt šikla [Upraveno 19.7.2011 alamo] [Upraveno 19.7.2011 alamo]
Matka priroda je moudra a miliony let nevyvijela nase tvary pro nic zanic. Pro relativne "jednoduche" jezdeni na plochych planinach s mirnymi prekazkami jsou kola fajn, ale pro cokoliv slozitejsiho (jeskyne, srazy) jsou nohy IMHO pravdepodobne lepsi ...
Asi máte pravdu, vaše argumenty a teorie jsou zajímavé. Jsem v tomto ohledu asi vice konzervativní a nejspíše i s menším či větším předsudkem k robotům-robonautum co vypadají jako člověk..
Uvidíme, jak bude vývoj probíhat, já jak jsem již říkal, tak zastávám osvědčenou kolovou konstrukci podobné normálním vozidlům, s ohledem na připevnění paže či paží na geologický výzkum, a nepočítal jsem s tím že tento rover... robot má zastávat stejné operační funkce jako člověk, nýbrž jsem to zamýšlel spíše jako průzkumníka terénu, protože se takový systém výborně osvědčil na zemi.
Jinak Mule ma čtyři nohy a je to defakto mechanický oslík, je to zajímavá konstrukce jsem zvědavý jak to bude skutečně fungovat v afgánském terénu při ostrém nasazení a né pouze na polygonu.
[Upraveno 19.7.2011 Conquistador]
tak ma napadlo..
keď sa pozriem na trable s vývojom mars sample return, vozítka MSL, dokonca aj Webbovím teleskopom
prirátam k tomu fakt že by intenzívny robotický výskum potreboval poriadny pozičný systém, ako aj sústavu spojových družíc
spomeniem si následne na problémy so systémom galileo
a fakt ktorí tu odznel už niekoľkokrát, že cena za štart (nosič) mnohokrát už dnes predstavuje iba zlomok nákladov na vypustenie nejakého satelitu, alebo sondy.. jej vývoj, výroba a testovanie sú drahšie ako štart
nemohli by sme pri porovnaní celkových nákladov, nakoniec prísť na zistenie, že pilotovaný teloperačný prieskum pomocou poloautomatov v reálnom čase, riadených s orbitálnej stanice, by mohol byť dokonca lacnejší ako prieskum autonómnymi robotmi?
Ona cela ta vec je jeste slozitejsi. Kdyz spolu lide pracuji, velka cast komunikace je neverbalni, aniz si to uvedomujete, sledujet co ten druhy dela a kam se diva. Dokonce se da zmerit mozkova aktivita, kdy clovek sledujici nekoho jak neco dela, aktivuje podobna centra jako by tu cinnost sam vykonaval-simuluje v mozku cinnost druheho cloveka aby odhadl vysledek. Kdyz se vratim k robotum, pokud ma kooperace mezi clovekem a robotem byt co nejefektivnejsi, potrebujete tuto neverbalni komunikaci take - napriklad vedet kam se robot/jeho operator diva atd. Vysledkem je, ze kvuli lidem kolem nakonec potrebujet neco jako humanoida spis nez kraba. Jen si predtavte, jak by se vam spolecne nesl nejaky vetsi dil, jestli s necim co vypada jako clovek a jste sto odhadnout jeho pohyb a nebo krabem na 6 nohach, ktery svoji cast drzi v klepetech
citace:Jen si predtavte, jak by se vam spolecne nesl nejaky vetsi dil, jestli s necim co vypada jako clovek a jste sto odhadnout jeho pohyb a nebo krabem na 6 nohach, ktery svoji cast drzi v klepetech
A snad posledni poznamka a to se tyka teleoperatora. Asi se schodnem, ze je idealni, kdyz robot umi byt jak autonomni, tak rizeny operatorem.Je zrejme, ze je mnohem snazsi pro kazdeho operatora ovladat neco, co ma podobne rozmery a pohyblivost jako on sam, nez neco, co ma zcela odlisnou stavbu tela. Iealne si proste vezmete jen datove rukavice se zpetnou vazbou (forcefeedback) a jdete na to, ve chvili, kdy by jste mel misto rukou ovladat chapadlo a divat se cockami, ktere maji uplne jiny rozpal nes vase oci, bude to mnohem mnohem tezsi.
Nevím no... panové, skoro denně řídím své celkem rozměrné auto a nepřipadá mi to.. vše je jen o cviku toto teleoperátora, který muže být uzavřen a sedět defakto v simulátoru toho roveru, a vidět to co vidí rover a řídit ho jako automobil nebo tank, je už jedno jestli to bude řídit joystickem nebo rajčákama či volantem, existují simulátory kabin letadel, tak proč ne simulátor řidiče takového roveru..
A uz jste s tim autem neco vzal do ruky? nejde o pohyb v terenu, proto nakonec robot ma jen horni pulku tela, jde o to, ze si nasadite VR hlemu a vezmete rukavice a muzete vykonavat danou cinnost stejne, jako by jste byl na miste, dokonce bez specialniho skoleni. Clovek ktery s vami na tom miste bude spolupracovat pozna kam se divate a co chcete udelat. Vy sam nemusite resit, zda se do toho prostoru vejdete, protoze to co ridite je stejne velke jako vy atd. Proste je to ve vsech ohledech mnohem vyhodnejsi.
Nééé... Tohle je asi verze talibanců... Ale asi dostanu křeč z toho jak se směji a ma to ten i stejný protivný bzučivý zvuk.. [Upraveno 19.7.2011 Conquistador]
19.7.2011 - 17:31 - x
"vzdálenost kolem 75 000 km"
Ve skutecnosti o neco malo mensi kvuli rekaci kazdeho ridiciho systemu - vcetne prislusneho radioveho komunikacniho zarizeni (nez ten signal vubec vysle a nez se na druhe strane zase prijme a zpracuje taky bohuzel neco i kdyz malo - ale meritelne zabere).
k tej diskusii o humanoidnom tvare robotov
1. imo to sú trochu divné dôvody - na to, aby robot prešiel cez airlock a aby používal nástroje vo vesmíre, stačí valec s rukami... myslím, že tam ľudský tvar robota pridáva len problémy... pri pohybe na nejakej zemi (=mars, mesiac, čokoľvek) to už trochu bude asi o inom
2. takže vivat cylons
____________________ Per aspera ad astra - 42
19.7.2011 - 17:40 - x
"nebo jako jeho horní půlka...
Prostě mi ta koncepce nepřipadá moc výhodná, nestabilní a náročná na provoz, jedinou výhodu člověka/robonauta je jeho ruka a především dlaň s prsty, ale ta muže být namontována i na úplně obyčejný kolesový rover akorát si pro manipulaci s rukou operátor navlékne tu speciální snímací rukavici"
Veskere vybaveni a nastroje se v prubehu dejin optimalizovali k moznostem cloveka a proto je vyhodne to zachovat - alespon horni pulku cloveka.
A pokud bude inteligentni ovladani se snimaci - tedy pohne ten vedec (nikoliv TECHNIK - vedec by to mel ridit sam alespon casem) svym skutecnym trupem a skutecnou rukou ci i hlavou a prenese se to ihned na to zarizeni presne tak jak to udelal - tak je to pro nej nejprirozenejsi a vyhodnejsi nez obtizne mackani tlacitek.
Takto si opravdu bude pripadat ze jezdi (spodek bude vozicek) po Mesici.
19.7.2011 - 17:44 - x
Proto taky rikam - dokud nebude k dispozici umela ruka umoznuji 100% pohybu co lidska ruka - nikdo nemuze serizone tvrdit ze misto lidskeho opravare lze nasadit na dalku vzdycky robota.
Vse co montuji stroje je proste k tomu prizpusobeno, aby to slo - a pokud to neni - proste to z duvodu napriklad jemnosti nejde - tak clovek jako opravar ci i u nektere prace na montaznim pasu bude nenahraditelnej dokud se tato ruka neobjevi - pak seb bude resit jiz jeji presne ovladani.
Ono to tak vicemene funguje, mam zkusenost s datovymi rukavicemi - mame tu bezdratove bez forcefeedbacku. Nejvetsi problem je prave forcefeedback, neni az takovy problem s blokovanim pohybu prstu ale s taktilnim feedbackem- simulaci pocitu dotyku na briskach brstu a dlani. Mimochodem nase citlivost na dotek ma obrovskou obnovovaci frequenci- vyssi nez ma oko, pokud jezdite prstem po nejake strukture, jste schopni citit stovky az tisice vzorku za vterinu, takze pozor s tim lagem. Ne jen obtrazova data jsou to co vnimame.
) k pavúkom, hadom, iný myšiam, niekto dokonca k atómovej energii alebo dokonca robotom čo vypadajú ako človek 
) 
