Робот-альпинист Cliff-bot готовится покорить внеземные вершины

Существующие планетоходы, вроде Spirit, претендуют лишь на преодоление совсем небольших камней или пологих склонов. А для геологов интерес представляют глубокие утёсы и овраги, каналы и промоины — результаты действия сильных водных потоков. Чтобы проникать в такие места, планетоход Cliff-bot пошёл в школу альпинистов.

Бесконечно наращивать проходимость колёсных машин нельзя. А иной раз очень хочется. Выход обычно видят в переходе на иной принцип движения — ставят роботы на ноги или просто решают использовать для исследования планет летательные аппараты — планеры, самолёты или воздушные шары.

А вот в знаменитой исследовательской лаборатории NASA (JPL) нашли неординарный ход — придумали концепцию мультиробота.

Собственно, это несколько машин (в первых экспериментах их было три), соединённых не только радиосвязью, но и прочными тросами.

На местности они работают подобно группе альпинистов: страхуют друг друга и сообща преодолевают такие крутые склоны, на которые «не решился» бы сунуться не только нормальный колёсный робот, но и шагающий.

Главный в этом ансамбле — Cliff-bot, что несколько коряво можно перевести как «пропастный робот» или «обрывный бот», а две другие машины ему помогают. Названы они Anchor-bots, то есть роботы-якоря.

Подъезжая к крутому обрыву, группа разворачивается так, чтобы посередине оказался главный «исследователь».

Роботы-якоря прочно закрепляются на грунте и начинают понемногу стравливать тросы.

Компьютеры управляют всей связкой так, что главный вездеход может достигнуть почти любой произвольной точки склона. Лишь бы якоря были расставлены достаточно широко. К тому же робот-альпинист может помогать себе колёсами, чтобы перемещаться вправо-влево.

Машина сможет спускаться на глубину до 25 метров от уровня якорей (это примерно восьмиэтажный дом), на склоне с углом наклона не менее чем 60 градусов, а возможно и больше.

Особую заботу у инженеров вызвал софт. Как показали эксперименты на местности, не так-то просто добиться согласованной работы трёх машин.

Анализ обстановки, выбор стратегии, поэтапное выполнение операций с промежуточными остановками и проверкой безопасного положения — три человека проделали бы это, не особо задумываясь.

Интересно, что там же, в JPL, работают над программой, способной превращать в коллектив произвольное количество планетарных роботов-исследователей.

Называется она «архитектура контроля для планетарных мультироботов» (CAMPOUT — Control Architecture for Multi-robot Planetary Outposts).

В этом проекте инженеры предложили разделить все машины на две группы — арбитраж и команда. Арбитражные механизмы обладают более высоким рангом и выбирают стратегии поведения всего сообщества из набора вариантов.

Команда выполняет приказы вышестоящих машин, но это не означает, что они — только лишь тупые «рабочие лошадки».

В сложных случаях сообщество может использовать механизмы голосования, а, кроме того, концепция CAMPOUT предусматривает возможность гибкого изменения схемы кооперации роботов, в противовес традиционной жёсткой иерархии.

По сравнению с такими задачами, некоторые трудности с командой из трёх «скалолазов» кажутся ерундой.

Правда, пока ничего не слышно даже о плане запуска на Красную планету робота Cliff-bot. Это лишь исследовательский проект. Но, может, именно такими и будут марсоходы завтрашнего дня?