Квазипилотируемая космонавтика.

[Ber]

Современные системы обработки, и передачи информации вполне могут обеспечить эффект присутствия удаленного оператора.

Не могут.

И совсем идеального качества здесь не нужно.

Нужно.

Не совсем понятно почему не могут,  обычный спутник связи передает и принимает огромное количество телеканалов (Сотни).
Картинки качества HDTV точнее двух таких, нам вполне достаточно, каналы звука, и тактильной связи на несколько порядков меньше. Сжать? У меня камера HD в реалтайме жмет  мпег4  1920 на 1080 (AVCHD) и кладет на флешку и цена у нее $1K , не вижу принципиальных проблем. Может я чего упустил?

[duke]

Надо сравнивать не с время отклика электроники, а со скорости человеческой реакции - а она никак не выше 0.1 - 0.2 сек.

Она не выше, да, ниже. Ниже чём 20 мс. Выше 100 мс никак не годится. 100 мс это не комфортно, но всё же реально, в отличие от бОльшей задержки.

P.S. можно сделать робота, которым можно будет управлять с задержками до 1000 мс, можно сделать робота, способного чинить при задержках хоть 1,5 часа, но и то, и другое это совсем не сабж

[duke]

обычный спутник связи передает и принимает огромное количество телеканалов (Сотни).

Это всего лишь ретранслятор.

[Ber]

обычный спутник связи передает и принимает огромное количество телеканалов (Сотни).

Это всего лишь ретранслятор.

В общем то это все что нам нужно. Брать видео, жать в реалтайме и транслировать. Для трансляции кончено понадобится ФАР, но не думаю что это очень сложно. Идеальный вариант это сеть среднеорбитальных спутников аля Скайстар или Иридиум, но нужно их штучки 4 на экваториальной орбите. Причем такое решение подойдет и для Луны и для Марса. Может существуют и более дешевые решения, это просто первое что приходит в голову.

[duke]

В общем то это все что нам нужно. Брать видео, жать в реалтайме и транслировать.

Он не жмёт видео, только ретранслирует :lol:

[Alex_II]

В общем то это все что нам нужно. Брать видео, жать в реалтайме и транслировать.

Он не жмёт видео, только ретранслирует :lol:

А в чем проблема-то со сжатием? Микросхемы под это есть вполне стандартные, затраты энергии невеликие - куда меньше чем на передачу...

[pkl]

уже и сделали  

Сайт Робонавта:
http://robonaut.jsc.nasa.gov/

О нем писали еще в 2002 году на Мембране, но с тех пор ничего нового не слышно ...  

Может, напоролись на какие-то весьма сложные проблемы? Технического характера...

[Ber]

А может как раз все дело в реализуемости телеуправляемого робота. Ведь это может больно ударить по бюджету пилотируемых полетов.  Если наштамповать простых и неприхотливых роботов, то могут и прикрыть многие пилотируемые программы, а они  денег жрут будь здоров!

[Not]

А может как раз все дело в реализуемости телеуправляемого робота. Ведь это может больно ударить по бюджету пилотируемых полетов.  Если наштамповать простых и неприхотливых роботов, то могут и прикрыть многие пилотируемые программы, а они  денег жрут будь здоров!

Не думаю. Робонавт - всего лишь дистанционный манипулятор, удобное дополнение к существующим программам, но никак не замена оных. Для него все равно нужен оператор на КК. Это во-первых. Во-вторых космонавт в состоянии сделать то, что ни один робот сделать пока не может - распознать неожиданную ситуацию, и в сжатом виде доложить в ЦУП, либо принять решение самостоятельно, если ситуация того требует.

Пример: в одном из своих выходов Хайди предложила использовать для сбора стружки влажные салфетки вместо пистолета / скребка. Смог бы робот выдать что-нибудь подобное?

[Ber]

Но мы все таки говорим не совсем о роботе, а об удаленно-расположенном операторе человеке, и человек в громоздком забортном скафандре, не сильно ловчее чем такой оператор, и приспособленный для вакуума робот-манипулятор.
А вот робонавт, конечно не конкурент космонавту тут я согласен полностью. Но ведь это только начало.

[Тов]

Представим себе небольшого робота с двумя манипуляторам похожии на руки человека и двумя видеокамерами на ширине глаз  и обратной тактильной связью на манипуляторах.

А причём тут космос? Что, сапёрам такое будет не нужно что-ли? А для работы на всяких ядерных, и вредных объектах? А военным? А богатым людям такие слуги с виртуальным управлением, которые ничего не могут из дома унести? А шахидам, чтобы сажать робота вместо себя в автомобиль?

Да это всем нужно!

Для работы "на всяких ядерных и вредных объектах" сделано уже довольно много роботов, как у нас, так и "за бугром". Заказчики у нас - войска РХБЗ, ФСБ, МЧС. Причем роботы реально применялись и в 1997 г. предотвратили катастрофу класса Чернобыльской в Арзамасе-16 (см. http://loi.sscc.ru/bdm/bigdog/batanov2.htm).
Но андрогинный робот на данном этапе развития технологии - это пока игрушка для толстосумов, не более.
Даже робот типа МРК-25 (см. ссылку выше), а мне приходилось немало управлять им, решает очень ограниченный круг задач. Только такую тележку луноходного типа удалось довести до более-менее приемлемого уровня надежности, не для выставок и показов генералам, а для дела. Там всего-то порядка 10 электромеханизмов и, не помню, 3 или 4 телекамеры. И то перед каждым выездом на "задание" приходилось заниматься техобслуживанием.
Это робот класса 200 кг массы. Пару подобных роботов класса 600 кг (ОКР "Разнобой", "Поиск") довести до серии толком не удалось, т.к. они заметно сложнее.
Андрогинный робот должен иметь не 10 или 20 приводов, а имитировать мускулатуру. Сколько, например, в руке разных мышц, представляете? Причем материалы имитатора руки должны быть эластичными, типа резины. И, скорее всего, нужна пневматика. В вакууме, при +100...-130 град. заставить это дело работать... Проще сделать спецдрель, спецгайковерт, посадить на штангу манипулятора через стыковочный узел и не мучаться, пока андрогины хотя бы на земле в комнатных условиях не заработают.
И программуху для такого устройства будут писать пару лет, а потом еще года 3 баги ловить.
На фоне этого проблемы с передачей инфы и запаздыванием - мелочевка.
Кстати, по плоским экранам довольно трудно, даже переключая 3-4 камеры на 2 монитора, понять текущее положение манипулятора. Доводилось отпирать сейф ключом, зажатым в манипулятор, но только подсматривая глазами. И ключ с плоскости поднять трудно - надо его держать в спец. палете (подставке), или в безопасном месте подать руками, зажать схватом и уж потом ехать в зону работ.
Кто в космосе будет делать эти подготовительные операции для робота?
Управлять манипулятором с 3-мя качающимися звеньями + ротация кисти + ротация всего манипулятора - это почти предел для пространственного мышления оператора.  Если ввести еще одно звено или ротацию - просто не будут пользоваться, тк представить положение сложно.
А уж болячки с точностью позиционирования при автоматическом выведении в запомненное положение...
В общем, пока это фантастика, первые шаги. До работающей технологии - как до Китая на четвереньках.

PS.  Еще ссылочка по моб. роботам http://www.bnti.ru/showart.asp?aid=464&lvl=02.28.

[Ber]

То есть главная проблема сам робот. А как у этих роботов управление сделано? В виде рычагов и тумблеров как у экскаватора? Камера выведена на экран монитора?

У американцев на фотографии перчатки и очки. Мне кажется человек не должен думать какой элемент механической руки куда нужно двинуть иначе все обречено на провал. И зрение должно быть бинокулярным иначе невозможно точно позиционировать манипуляторы в пространстве. Системы с таким управлением у нас есть?

А пневматика в вакууме никак не годится, это точно. По поводу надежности могу сказать, что Японцы уже детские игрушки-роботы, и роботы достаточно сложные, на мой взгляд надежность это вопрос качества технологического процесса.

И еще один момент,  а на сколько  андрогинным должен быть манипулятор? Если управление через перчатки, то можно не повторять полностью руку, ведь достичь того же положения ладони можно разными способами сгиба суставов. Сегодня взял у ребенка робота из лего и долго сгибал и разгибал ему конечности. Мне все же представляется возможным создать не очень сложную механическую конечность с высокой свободой перемещения.

[Ber]

http://myvi.ru/ru/videodetail.aspx?video=oDaCoWL7NbIqEw9QgjXVxTaGkjtR1dUKC2zyberDuw4FAUYC5MPk9Kj6qkS9OVg9KOvkRAQnKSmqme11Z21cE7SCjnzrexz0hpMl_kpr_OV41

Вот такая подвижность. (Серийная)

[Тов]

То есть главная проблема сам робот. А как у этих роботов управление сделано? В виде рычагов и тумблеров как у экскаватора? Камера выведена на экран монитора?

У американцев на фотографии перчатки и очки. Мне кажется человек не должен думать какой элемент механической руки куда нужно двинуть иначе все обречено на провал. И зрение должно быть бинокулярным иначе невозможно точно позиционировать манипуляторы в пространстве. Системы с таким управлением у нас есть?

Управление осуществляется небольшими рукоятками ("кнюппель", если представляете. Практически самодельный компьютерный джойстик. Наклоняешь вперед-назад и влево-вправо, а внутри потенциометры). Обычно таких 2 шт., под левую и правую руки. Кнопки активируют то или иное звено или привод телекамеры. Поэтому одна и та же рукоятка управляет разными звеньями, как тебе удобнее.
Бинокулярное зрение обеспечивается двумя телекамерами: одна вблизи схвата и смотрит прямо на предмет, а другая подальше сзади и немного сбоку, сколько позволяет габарит. Чтобы без мертвых зон и долго не разворачивать телекамеры, их надо бы порядка 6 шт. (из экономии и для упрощения ставят 2-4).
Хорошо работать, когда есть контрастное освещение, т.е. имеются тени. Подводишь руку к предмету, видишь тени от губок схвата и по ним зажимаешь. Хуже при рассеянном свете. Поэтому обычно ставят фары для подсветки раб. зоны. Если использовать сменный инструмент или оружие - ставят лазерную указку.
На ярком солнце работать оч. плохо - телекамеры или, не знаю, мониторы "не вытягивают", все блеклое и засвеченное. Возможно, просто были плохие телекамеры. Пробовали спец. радиационно-стойкие, с дистанционным управлением контрастностью и фокусировкой - не спасло. Махнули рукой, поставили обычные охранные - хоть дешево.
Под очень сильной радиацией эффект "снегопада", будто на тебя быстро летят белые снежинки. При этом постепенно камера слепнет, тк убиваются элементы ПЗС. Я не видел, это по рассказам коллеги, который работал на ликвидации в "Арзамасе-16".
Стереозрением баловались, но не пошло. С непривычки управлять по стереокартинке еще сложнее, чем по квазистерео на 2-х мониторах. Мне не понравилось. И там система еще более капризна к условиям освещенности сцены. А возле развороченного реактора перед работами свет выставлять...  Может, сейчас что поменялось, я там не работаю уже около 10 лет.
Мониторы трубочные, тк возможны работы на морозе, который ЖК не держит. Планировали сделать отапливаемую передвижную операторскую в автомобиле (типа "Газели"), там и для мониторов полутень. Но и "Газель" зимой на стоянке все равно промерзает.
Точное позиционирование ман-ра в пространстве не имеет ничего общего с бинокулярностью зрения. Это вопрос убирания люфтов приводов, мехсоединений, качества датчиков положения, точности их выставления, термокомпенсаций в разных вариантах, путях обхода динамических запретных зон при перегоне манипулятора из положения в положение "в автомате", и проч. и проч., и проч.  
В общем, даже налить генералу водки из заранее зажатой бутылки в стакан, стоящий на столе - нелегкое дело       . Не до орбиты...

[Тов]

http://myvi.ru/ru/videodetail.aspx?video=oDaCoWL7NbIqEw9QgjXVxTaGkjtR1dUKC2zyberDuw4FAUYC5MPk9Kj6qkS9OVg9KOvkRAQnKSmqme11Z21cE7SCjnzrexz0hpMl_kpr_OV41

Вот такая подвижность. (Серийная)

Видел я этих роботов...  очень красиво. Боюсь, однако, что их конструкция "заточена" именно под такие танцевальные движения, особенно это касается ног. То есть чтобы пробить пенальти, надо переделывать конструкцию. Универсальность применения всегда дается ценой неоптимальности.
Хотя обсчет равновесия, конечно, впечатляет, как и исполнительные устройства. У нас для этого матчасти просто нет.
Кроме того, такой робот, вероятно, просто программно-временное устройство в том смысле, что нет гибкости. Если мы подвинем его вплотную к стене и, двигая рукой или ногой, он упрется в нее, скорее всего сработает токовая защита и он свалится в защитный режим (т.е. в ступор). И программеры будут пару недель писать новый код, чтобы он самостоятельно отошел назад. Алгоритм работы какой-нибудь головки самонаведения, возможно, даже посложнее будет.
Возвращаясь в космос.
Если надо продвинуться по станции, зафиксироваться и завинтить винт и так 15000 раз в разных местах - однозначно да. Если приварить друг к другу 3000 панелей - пожалуй, хотя очень сложно. Если с помощью человеческих инструментов смастерить скворечник - это пока никак даже на Земле даже при дистанционном управлении столяром высшего разряда. Увы.

[Ber]

Огромное спасибо за информацию, круто прочитать впечатления очевидца! Короче в целом понятно -- матчасть пока слабовата.

Одно радует электроника за 10 лет продвинулась сильно, технология производства роботов похоже тоже на месте не стоит.

Но если кто и построит первый пригодный для работы образец, то это будем не мы, или японцы, или китайцы.

[Тов]

Но если кто и построит первый пригодный для работы образец, то это будем не мы, или японцы, или китайцы.

Боюсь что да. Еще довольно сильная школа робототехники у французов и, конечно, у немцев. Молодцы канадцы со своим манипулятором на МКС. Им "это надо", они реально двигают какие-то элементы робототехники в космос. Так что, возможно, первыми будут они.

[pkl]

Но если кто и построит первый пригодный для работы образец, то это будем не мы, или японцы, или китайцы.

Боюсь что да. Еще довольно сильная школа робототехники у французов и, конечно, у немцев. Молодцы канадцы со своим манипулятором на МКС. Им "это надо", они реально двигают какие-то элементы робототехники в космос. Так что, возможно, первыми будут они.

И у американцев, наверное, тоже?

Но я не могу понять, почему у нас это не развивается? У нас что, меньше радиоактивных объектов? Или терроризм уже сошёл на нет?

[ааа]

Но если кто и построит первый пригодный для работы образец, то это будем не мы, или японцы, или китайцы.

Не расстраивайтесь.
От робота требуется не антропоморфность как таковая, а выполнение определенной функции с минимумом затрат. И при оптимизации механизма от антропоморфности останутся рожки да ножки, что мы сегодня и наблюдаем на поверхности Земли. Много ли существует  человекообразных роботов, предназначенных именно для физической работы, а не для показухи? Боюсь, что ни одного.

[Ber]

Но если кто и построит первый пригодный для работы образец, то это будем не мы, или японцы, или китайцы.

Не расстраивайтесь.
От робота требуется не антропоморфность как таковая, а выполнение определенной функции с минимумом затрат. И при оптимизации механизма от антропоморфности останутся рожки да ножки, что мы сегодня и наблюдаем на поверхности Земли. Много ли существует  человекообразных роботов, предназначенных именно для физической работы, а не для показухи? Боюсь, что ни одного.

К сожалению по сабжу как раз нужна определенная антропоморфность, вряд ли оператор сможет нормально управлять роботом в виде осьминога.

Можно конечно построить некий церебральный интерфейс и управлять манипуляторами при помощи усилия мысли. В этом направлении даже есть определенные подвижки. Но пока это все из области фантастики.