أوبن روبوتيكس تطور Space ROS بالتعاون مع Blue Origin وناسا
تعمل Open Robotics مع Blue Origin، الشركة المختصة برحلات الفضاء دون المدارية التي أسسها جيف بيزوس، وناسا على تطوير Space ROS. وSpace ROS هو إصدار من ROS 2 مصمم ليستوفي متطلبات التحقق والاعتماد التي يجب أن تستوفيها برمجيات الفضاء الجوي قبل استخدامها في المهمات.
يُستخدم نظام التشغيل الروبوتي (ROS) في الأنشطة الفضائية منذ أكثر من عشر سنوات. وقد بدأ استخدامه في مؤتمر ROSCon 2012، حيث عرضت ناسا استخدام ROS في الروبوت الشبيه بالإنسان Robonaut 2 (R2). نقلت ناسا برمجيات R2 إلى ROS، واستخدمت Gazebo (المحاكي ثلاثي الأبعاد للروبوتات التابع لشركة Open Robotics) لإنشاء نموذج للروبوت ولمحطة الفضاء الدولية (ISS).
بحلول عام 2014، كان R2 وبرمجياته القائمة على ROS تعمل بالفعل على محطة الفضاء الدولية. وكان هذا أول استخدام مؤكد لـ ROS في الفضاء.
عندما بدأت ناسا العمل على روبوتها التالي، Robonaut 5 (R5)، المعروف أيضًا باسم Valkyrie، استخدمت منذ البداية نظام ROS. واصلت الوكالة أيضًا استخدام Gazebo لاختبار الروبوت وتطويره.
في عام 2015، نظمت ناسا أول مسابقة افتراضية لتحدي الروبوتات الفضائية (SRC) بهدف تطوير البرمجيات الروبوتية والقدرات الذاتية لمهام استكشاف الفضاء. وطُلب من الفرق في SRC محاكاة الروبوت R5 وهو ينفذ مهام تجهيز بيئة السكن. وتمكن الفائز في المسابقة، فريق Coordinated Robotics، من نقل شيفرته من المحاكاة إلى الأجهزة الفعلية لروبوت حقيقي خلال يوم واحد.
سيلقي براين غيركي، المؤسس المشارك والمدير التنفيذي لشركة Open Robotics، كلمة في القمة ومعرض الروبوتات الذي سيُقام في 10 و11 مايو في بوسطن. وستناقش كلمته، بعنوان «Robotics Needs a Babelfish: The Skinny on Robot Interoperability»، كيف تعالج الشركات مسألة التوافق والخيارات المتاحة للموردين والمستخدمين النهائيين والمكاملين. وسيتعرف الحضور على تاريخ Open-RMF (إطار عمل البرمجيات الوسيطة للروبوتات)، وأفضل الممارسات للتفاعل بين روبوتات من موردين مختلفين، والاتجاهات المستقبلية في التشغيل البيني.
تستخدم ناسا ROS في روبوتات فضائية أخرى، مثل Astrobee، وهو خليفة SPHERES الطليق في الطيران. ويعمل عدد من روبوتات Astrobee داخل محطة الفضاء الدولية. وسيساعد الروبوت رواد الفضاء على تقليل الوقت الذي يقضونه في المهام الروتينية، ما يتيح لهم التركيز أكثر على المهام المهمة حقاً.
تعمل الروبوتات بشكل مستقل أو بالتحكم عن بُعد من رواد الفضاء أو مراقبي الحركة الجوية أو الباحثين على الأرض، وهي مصممة لتنفيذ مهام مثل الجرد، وتوثيق التجارب التي يجريها رواد الفضاء بواسطة الكاميرات المدمجة، أو التعاون في نقل الشحنات في جميع أنحاء المحطة. كما يعمل النظام منصة بحثية يمكن تجهيزها وبرمجتها لإجراء تجارب في ظروف الجاذبية الصغرى، ما يساعد على معرفة المزيد عن كيفية مساعدة الروبوتات لرواد الفضاء في الفضاء.
يستند Astrobee إلى إرث الدروس المستفادة من روبوتات SPHERES، واختصار اسمها Synchronized Position Hold, Engage, Reoriental, Experimental Satellite، وهي موجودة على متن المحطة منذ أكثر من عشر سنوات. وبمجرد دخول نظام Astrobee الخدمة بالكامل، سيحل محل SPHERES كمنصة اختبار روبوتية لمحطة الفضاء، ما يساعد ناسا على دراسة إمكانات جديدة في رحلة استكشاف الفضاء.
«بالتوازي مع كل هذا العمل على الروبوتات الشبيهة بالبشر، عملت مجموعة أخرى في ناسا على نهج إضافي لتطوير الروبوتات التي ستساعد البشر في الفضاء: مركبات طائرة حرة الطيران داخل محطة الفضاء الدولية. واعتماداً على نجاحها السابق مع SPHERES، طورت ناسا خليفة Astrobee. وكما علمنا من عرضهم التقديمي في ROSCon عام 2018، فإن برمجيات Astrobee مبنية على ROS، ويستخدم فريق Astrobee Gazebo بنشاط للتطوير والاختبار، وقد أتاحوا جزءاً كبيراً من برمجياتهم على GitHub. ويعمل اليوم عدة روبوتات Astrobee على متن المحطة، وظهر أحدها حتى في مكالمة فيديو بين رواد الفضاء في المدار ونائبة الرئيس الأمريكي كامالا هاريس»، هكذا صرّحت Open Robotics.
تعمل ناسا وOpen Robotics حالياً على برنامج VIPER. ويهدف VIPER إلى إرسال روبوت متنقل إلى القطب الجنوبي للقمر في عام 2023. وسيكون ROS 2 جزءاً من حلقة التحكم في المركبة الجوالة. وقد أُعد البرنامج من أجل «الحصول على صورة مقربة لمواقع وتركيزات الجليد المائي، الذي قد يُجمع في النهاية لدعم أبحاث الإنسان على القمر والمريخ وما وراءهما».
ترى Open Robotics أن VIPER ليس سوى الأحدث في سلسلة طويلة من مهمات الروبوتات الفضائية التي تعتمد على ROS لبناء برمجياتها الذاتية. ولهذا الغرض، تعمل الشركة حالياً مع Blue Origin وناسا على تطوير Space ROS، وهو إصدار من ROS 2 مصمم خصيصاً لتلبية متطلبات التحقق الصارمة التي يجب أن تخضع لها برمجيات الفضاء الجوي قبل استخدامها في التطبيقات الحرجة.
تتوقع الشركة مستقبلاً قريباً تسهم فيه حزم ROS 2 الذاتية الغنية والوظيفية والمعتمدة للعمل في الفضاء في مساعدة ناسا والوكالات الأخرى حول العالم على تحقيق أهدافها العلمية والبحثية.
«شكراً لكم، Open Robotics. لقد غيرتم مسار التطوير بالنسبة لنا في ناسا»
استحوذت Blue Origin مؤخراً على Honeybee Robotics مقابل مبلغ لم يُكشف عنه. ومن المتوقع إتمام الصفقة في منتصف فبراير، لتصبح Honeybee Robotics شركة تابعة لـ Blue Origin.
