Slangerobot på Mars
ESA ønsker seg større bevegelighet og framkommelighet i operasjoner på andre planeter. Norske forskere sjekker om slangeroboter kan være svaret.

ESA vil utrede mulighetene for å kombinere rover med en slangerobot som kan krype på bakken og nå fram til utilgjengelige steder. Illustrasjon: Shutterstock.

Fram til i dag har NASA landsatt fire rovere på Mars. Dette er soldrevne roboter med seks hjul og robotarmer som kan ta jordprøver og betjene kamera. Sojourner landet i 1997, Spirit og Opportunity i 2003, mens den mer avanserte Curiosity ble landet i fjor sommer.

FAKTA:

  • ESA er oppdragsgiver for en mulighetsstudie av SINTEF (juni-desember 2013). Finansiering : 0,5 million kr. Også CIRiS-  ved NTNU Samfunnsforskning, deltar, og skal se på selve gjennomføringen og de operasjonelle aspektene.
  •  NASA har så langt landsatt fire rovere på Mars: Sojourner i 1997, Spirit og Opportunity i 2004, og Curiosity i 2012. Sistnevnte er avansert med eget innebygget laboratorium.
  • Se NASA's oppdatering på YouTube
  • ESA planlegger å landsette en rover på Mars i 2018

 

– Framkommelighet er en utfordring. Roveren Spirit gikk tapt etter at den kjørte seg fast i sanden på Mars.  Kjøretøyene kommer heller ikke til på mange steder det skal tas prøver, forteller Pål Liljebäck og Aksel Transeth på SINTEF IKT.

Forskerne er i gang med en mulighetsstudie på oppdrag fra ESA. Å kombinere rover som kan forflytte seg over større avstander – med en slangerobot som kan krype på bakken og nå fram til utilgjengelige steder, kan gi mange muligheter. Det tror både ESA og forskerne.

I dag analyseres jordprøver fra Mars ombord i selve roveren, og  resultatene kommuniseres tilbake til jorda. Men ESA vil også se på muligheter for å få returnert jordprøver til jorden. Slangeroboter kan bistå i innhenting av slike prøver ettersom de muliggjør tilkomst på trange steder hvor rovere ikke kommer til.

 

En arm blir slangerobot

–Vi ser på flere alternativer for at rover og robot kan jobbe sammen. Siden roveren har en kraftig energikilde, kan den tilføre slangeroboten strøm gjennom en kabelkobling mellom roveren og slangeroboten. Skulle roboten bruke egne batterier, ville den gå tom for strøm og dermed gå tapt, sier Aksel Transeth.

–En mulighet er at slangeroboten utgjør den ene armen på kjøretøyet, og at den kan koble seg av/på så den kan slippes ned på bakken og krype rundt på egen hånd.

Forskerne ser for seg at mens roveren kan forflytte seg over lengre strekninger, kan slangeroboten koble seg av og krype inn til små, utilgjengelige områder.  En kabel kobler roboten til kjøretøyet. I kabelen er det strøm og trekkraft siden kabelen kan vinsjes tilbake til roveren. Kommunikasjonen mellom de to skjer via kabelsignaler.

–Koblingen mellom robot og rover gjør at slangeroboten muligens også kan bistå om kjøretøyet skulle sette seg fast, sier Liljebäck.  –Da kan roboten som slippes ned på bakken, kveile seg rundt en stein for så å trekke roveren løs ved å kjøre kabelvinsjen som trekker slangeroboten mot roveren.

SINTEF-forskerne Pål Liljebäck (t.v.) og Aksel Transeth leker seg med slangeroboten Wheeko. I bakgrunnen Knut Robert Fossum ved CIRiS, NTNU, som er partner i prosjektet.

SINTEF-forskerne Pål Liljebäck (t.v.) og Aksel Transeth leker seg med slangeroboten Wheeko. I bakgrunnen Knut Robert Fossum ved CIRiS, NTNU, som er partner i prosjektet.


Slangeroboten heises opp

Et annet scenario for hvordan kjøretøy og slangerobot kan samarbeide, er at roboten er plassert under eller oppe på roveren. Det vil kreve en heisemekanisme som plukker opp roboten, får løftet den opp og koblet den til roveren.

Forskerne presiserer at de nå foretar en konseptstudie. Det er noe annet å være på Mars enn på jorda, og det må sjekkes om teknologien for en slangerobot også kan fungere på planeten.
I desember vil det foreligge mer konkrete konsepter, men en del av mulighetsstudien er nettopp å identifisere utfordringer og “stoppere” som dette.

 

Rapport til ESA

–På Avdeling for Anvendt kybernetikk har vi jobbet med slangeroboter i mange år i tett samarbeid med Institutt for Teknisk kybernetikk ved NTNU, og miljøet vårt har lenge hatt ideer som dette, sier Transeth og Liljebäck. –Først nå ser vi anvendelsene begynner å komme, og det er flott å få anledning til å orientere ESA om framtidsteknologien på feltet. Studien vår vil ende opp i en rapport som sendes rundt i ESA-systemet. Det vi håper er at ESA trigger på idéene våre og at det blir satt igang et målrettet utviklingsløp rundt et slikt system.

Se videoer: http://robotnor.no/research/serpentine-robots-for-planetary-exploration-serpex/

På Bloomberg TV, London:

http://www.bloomberg.com/video/robot-snakes-on-a-plane-to-mars-it-could-happen-3ogHmKIpQ6u_j03e6LNOHQ.html

Denne saken er hentet fra Gemini.no - Forskningsnytt fra NTNU og SINTEF


Publisert 27. november 2013