Ученые создали симулятор Pyastrobee для обучения робота Astrobee работе с мягкими грузами на МКС
Исследователи из Стэнфордского университета, Кембриджского университета и Центра Эймса NASA разработали инновационный симулятор с открытым кодом под названием Pyastrobee. Этот инструмент предназначен для обучения робота Astrobee манипуляциям с деформируемыми грузами на Международной космической станции (МКС). Благодаря Pyastrobee, робот сможет эффективно перемещать мягкие грузовые мешки между модулями МКС, избегая столкновений с препятствиями.
Фото: Morton et al
Astrobee — это система из трех кубических свободно летающих роботов, созданная NASA для автоматизации рутинных задач астронавтов на МКС. Однако предыдущие испытания показали, что робот испытывает трудности при работе с деформируемыми объектами, такими как виниловые грузовые мешки. Проблема заключается в сложности прогнозирования их поведения при захвате. Pyastrobee решает эту проблему, моделируя физические свойства мягких грузов и среду МКС с использованием физического движка Bullet.
Симулятор интегрирован с инструментами машинного обучения, включая библиотеки Gymnasium и Stable Baselines, что позволяет тестировать стратегии управления на основе обучения с подкреплением (RL). «Pyastrobee уникален благодаря моделированию деформируемых грузов и использованию Python, что упрощает разработку и интеграцию с другими робототехническими инструментами», — отметил Даниэль Мортон, ведущий автор исследования.
Для управления Astrobee исследователи применили модельно-предсказывающий контроллер с использованием симулятора в качестве модели движения робота и груза. Это позволило обойти сложность создания аналитических моделей для деформируемых объектов. Испытания показали, что подход обеспечивает точное перемещение грузов, а модели с разной степенью детализации позволили оценить баланс между вычислительной точностью и скоростью.
Pyastrobee доступен на GitHub и может использоваться инженерами и студентами для разработки алгоритмов космической робототехники. В будущем команда планирует повысить вычислительную эффективность контроллера, внедрить фильтры безопасности для предотвращения столкновений и исследовать совместную работу нескольких роботов Astrobee для повышения стабильности транспортировки.
* Компания Meta (Facebook и Instagram) признана в России экстремистской и запрещена.
Подпишитесь на новости в телеграм: https://t.me/itnewsros