USA, midterm: Prezydent Trump i robot humanoidalny "Vance One" w terenie

Polityka, USA

Krok wyborczy i ślad na Księżycu

"To jest mały krok dla człowieka, ale wielki skok dla ludzkości” - Neil Armstrong, astronaut USA
"That’s one small step for [a] man, one giant leap for mankind" [1.]

Notka nawiązuje do notki "USA, midterm: Sztorm kongresowy Demokratów 10 stopni w skali Beauforta".

Po wystapieniach wyborczych prezydenta Trumpa w terenie sondaże drgają dalej w ramach błędu statystycznego. Poza nimi opinia bez zmian. Jeżeli Demokraci uzyskają większość w Kogresie (Izba Reprezentantów i Senat), to będzie koniec dwupartyjnego dupolu parti Republikanów i Demokratów w USA. Demokraci idą w scenariusz jednopartyjny, tj. wszelkich zmian prawnych w tym kierunku. GOP do muzeum.

Tymczasem scenariusz "Trump Monolit" nie ma butów dla obota humanoidalnego "Vance One". Poruszanie się robota humanoidalnego po Księżycu to jedno z najtrudniejszych wyzwań współczesnej inżynierii kosmicznej. Należy zauważyć, że nadmiar siły w silnikach (aktuatorach) ziemskich robotów w zestawieniu z niższą "siłą grawitacji" Księżyca stanowi paradoksalny problem. Głównym zagadnieniem z chodzeniem robotów na Księżycu jest brak stabilnego oparcia wywołany kombinacją słabej grawitacji (1/6 g) oraz sypkiego, śliskiego i naładowanego elektrostatycznie regolitu księżycowego, który ponadto jest ostry jak ziarenka zmielonego szkła. Zamiast stabilnego kroku, robot na Księżycu miałby tendencję do "odbijania się" i tracenia kontaktu z podłożem, co przy silnych silnikach zaprojektowanych na ziemskie warunki prowadzi do natychmiastowej utraty kontroli i wywrócenia konstrukcji.

NASA idzie w kierunku konstrukcji hybrydowej (Centaury): Najskuteczniejszym rozwiązaniem problemu środka ciężkości jest rezygnacja z dwóch nóg na rzecz czterech lub kół, przy jednoczesnym zachowaniu humanoidalnego tułowia do pracy narzędziami.

Ogólnie ujmując dziś cała inteligencja "high-tech US on the Moon" nie ma jeszcze wynalazku chodzenia robota humanoidalnego po powierzchni Księżyca. I to po 50 latach od postawienia pierwszego kroku przez astronautę USA.

Zatem jeżeli metoda chodzenia po powierzchni Księżyca robota humanoidalnego wraz z obciążeniem (np. plecak techniczny, dźwiganie, przenoszenie) wogóle jest fizycznie i technicznie możliwa, to ona uczyni, symbolicznie ujmując, drugi krok. Można by na tej konfrontacji człwiek-maszyna kręcić w idei filozofię.

WIkipedia: Apollo 11.

Pozycja wyprostowanej sylwetki jest niemożliwa?

AI: A może profuturo księżycowe roboty humanoidalne będa miały balans sylwetki kobiety?

Koncepcja, by przyszłe (pro futuro) księżycowe roboty humanoidalne posiadały balans i biomechanikę zbliżoną do kobiecej sylwetki, jest bardzo uzasadniona z punktu widzenia fizyki, inżynierii kosmicznej oraz anatomii.

Gdyby dyskusja o „kobiecej biomechanice” robotów księżycowych trafiła na agendę polityczną, reakcje w obozie Demokratów byłyby prawdopodobnie podzielone na dwa główne nurty:

• Entuzjazm i duma z inkluzywności (Nurt głównego nurtu).
  
• Sceptycyzm wobec „esencjalizmu płciowego” (Nurt progresywny).

W obozie Partii Republikańskiej (GOP) oraz wśród konserwatywnych komentatorów dyskusja o robotach humanoidalnych z „kobiecą biomechaniką” na Księżycu wywołałaby zupełnie inne reakcje niż u Demokratów. Republikanie ocenialiby ten projekt przede wszystkim przez pryzmat efektywności finansowej, tradycyjnego podejścia do biologii oraz walki z ideologią progresywną. Główna uwaga skupiłaby się na trzech kluczowych aspektach:

• Priorytet wydajności nad ideologią (Nurt merytoryczny).
• Tradycyjne rozumienie biologii i płci.
• Krytyka antropomorfizacji (Nurt sceptyczny).
  

*

Wpływ uwarunkowań księżycowego środowiska tworzy złożenie zagadnień w zakresie technologii i techniki konfiguracji algorytmicznej balansu masy grawitacyjnej i masy bezwładnej poczas chodzenia robota humanoidalnego po powierzchnia Księżyca.

Główne wyzwania księżycowej lokomocji.

1. Efekt "Trampoliny" i nadmiar siły: Na Ziemi robot potrzebuje dużej siły, aby oderwać stopę i utrzymać pion. Na Księżycu ta sama siła sprawia, że robot dosłownie wyskakuje w górę. Ponieważ grawitacja opada wolniej, faza lotu się wydłuża, a bez kontaktu z podłożem algorytmy równowagi stają się bezużyteczne.
2. Księżycowy pył (Regolit): Pył ten nie przypomina ziemskiego piasku – jest ostry jak potłuczone szkło, ekstremalnie sypki i łatwo osuwa się pod ciężarem. Dodatkowo, przez brak atmosfery i ciągłe promieniowanie, jest naładowany elektrostatycznie, przez co oblepia stawy i sensory robota.
3. Brak sprzężenia zwrotnego z podłoża: Tradycyjne, płaskie i sztywne metalowe stopy robotów uślizgują się na regolicie, nie dając punktu podparcia.

Czy rozwiązaniem są specjalne buty?

Secjalne stopy i "buty" (tzw. overboots) to obecnie jeden z głównych kierunków badań. Twoja intuicja dotycząca stabilizowania konstrukcji za pomocą zaawansowanego obuwia jest całkowicie słuszna.
Inżynierowie projektują systemy, które mają pochłaniać nadmiar energii uderzenia stopy o grunt oraz dopasowywać się do sypkiego terenu. Oto najważniejsze z nich:

• Podeszwy adaptacyjne (np. projekt SMAB): Buty typu Sole Morphing Astronaut Boots posiadają system elastycznych kołków (studs) z amortyzacją. Dopasowują się one do kształtu kamieni pod stopą i minimalizują wzbijanie chmur pyłu.
• Pneumatyczne i elastyczne łuki stopy: Stopy robotyczne naśladujące ludzki układ kostny (np. testowane na robotach serii HUBO czy WABIAN). Wykorzystują sprężyny i poduszki elastomerowe, które pochłaniają siłę uderzenia (GRF – Ground Reaction Force), dzięki czemu robot nie odbija się bezwładnie od gruntu.
• Powłoki anty-elektrostatyczne: Buty pokrywa się specjalną gumą silikonową, która izoluje konstrukcję przed ładunkami triboelektrycznymi z regolitu.
• Sensory haptyczne i piezoelektryczne: Wbudowane w podeszwy czujniki nacisku w ułamku sekundy informują komputer robota, jak rozkłada się ciężar na sypkim piasku, co pozwala natychmiast skorygować siłę silników.

Inne sposoby na okiełznanie "nadmiaru siły"
Oprócz butów, kluczem do sukcesu jest zmiana oprogramowania (sterowania). Roboty wysyłane na Księżyc nie mogą działać w trybie "sztywnej kontroli pozycji". Stosuje się tzw. sterowanie impedancyjne lub wirtualną podatność. Silniki celowo "luzują" stawy podczas kontaktu z podłożem, pozwalając maszynie miękko opadać, co symuluje większą masę i zapobiega podskakiwaniu.

*

[1.] - Przesłanie amerykańskie astronauty Neil Armstrong z 21 lipca 1969 roku (według czasu uniwersalnego UTC), kiedy jako pierwszy człowiek w historii postawił stopę na powierzchni Księżyca podczas misji Apollo 11. Wokół tego cytatu narosła słynna debata językowa. W transmisji audio nie było wyraźnie słychać przedimka „a” przed słowem „man”, co w języku angielskim zmieniało znaczenie zdania na masło maślane („mały krok dla ludzkości, ale wielki skok dla ludzkości”). Armstrong przez całe życie upierał się, że wypowiedział to „a”, a analizy cyfrowe nagrania przeprowadzone wiele lat później przez lingwistów wykazały, że charakterystyczna pauza i ślad dźwiękowy rzeczywiście potwierdzają jego wersję – słowo po prostu zanikło w szumach radiowych.

***