science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Een algoritme helpt de wielen van Mars Curiosity's te beschermen

Een "vogelverschrikker" -rover bij NASA's JPL rijdt over een sensor terwijl hij een nieuw rijalgoritme test. Ingenieurs hebben het algoritme gemaakt om wielslijtage op de Mars Curiosity-rover te verminderen. Krediet:NASA/JPL-Caltech

Er zijn geen mechanica op Mars, dus het volgende beste voor NASA's Curiosity-rover is voorzichtig rijden.

Een nieuw algoritme helpt de rover precies dat te doen. De software, tractiecontrole genoemd, past de snelheid van de wielen van Curiosity aan, afhankelijk van de rotsen die hij beklimt. Na 18 maanden testen in het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Pasadena, Californië, de software werd in maart geüpload naar de rover op Mars. Het missiemanagement van Mars Science Laboratory heeft het op 8 juni goedgekeurd voor gebruik. na uitgebreide tests bij JPL en meerdere tests op Mars.

Zelfs vóór 2013 toen de wielen tekenen van slijtage begonnen te vertonen, De ingenieurs van JPL hadden onderzocht hoe ze de effecten van het ruige oppervlak van Mars konden verminderen. Op vlakke grond, alle wielen van de rover draaien met dezelfde snelheid. Maar als een wiel over oneffen terrein gaat, de helling zorgt ervoor dat de wielen erachter of ervoor gaan slippen.

Deze verandering in tractie is vooral problematisch bij het over puntige, ingebedde rotsen. Wanneer dit gebeurt, de wielen vooraan trekken de achterlopende wielen in rotsen; de wielen achter duwen de voorste wielen in rotsen.

In elk geval, het klimwiel kan uiteindelijk hogere krachten ervaren, wat leidt tot scheuren en gaatjes. De treden op elk van Curiosity's zes wielen, koren genoemd, zijn ontworpen voor het beklimmen van rotsen. Maar de ruimtes ertussen lopen meer risico.

"Als het een puntige rots is, het is waarschijnlijker dat het de huid tussen de wielkammen binnendringt, " zei Art Rankin van JPL, de testteamleider voor de tractiecontrolesoftware. "De wielslijtage is reden tot bezorgdheid, en hoewel we schatten dat ze nog jaren van leven in zich hebben, we willen die slijtage waar mogelijk verminderen om de levensduur van de wielen te verlengen."

Het tractiecontrole-algoritme gebruikt realtime gegevens om de snelheid van elk wiel aan te passen, het verminderen van de druk van de rotsen. De software meet wijzigingen in het ophangingssysteem om de contactpunten van elk wiel te achterhalen. Vervolgens, het berekent de juiste snelheid om slippen te voorkomen, het verbeteren van de tractie van de rover.

Tijdens het testen bij JPL, de wielen werden aangedreven over een krachtkoppelsensor van 15 centimeter op vlak terrein. Voorloopwielen ondervonden een belastingvermindering van 20 procent, terwijl de middelste wielen een lastvermindering van 11 procent ondervonden, zei Rankin.

Tractiecontrole pakt ook het probleem van wheelies aan. Zo nu en dan, een klimwiel zal blijven stijgen, het daadwerkelijke oppervlak van een rots optillen totdat het vrij ronddraait. Dat verhoogt de krachten op de wielen die nog in contact staan ​​met het terrein. Wanneer het algoritme een wheelie detecteert, het past de snelheden van de andere wielen aan totdat het stijgende wiel weer in contact is met de grond.

Rankin zei dat de tractiecontrolesoftware momenteel standaard is ingeschakeld, maar kan indien nodig worden uitgeschakeld, zoals voor regelmatig geplande wielbeeldvorming, wanneer het team wielslijtage beoordeelt.

De software is bij JPL ontwikkeld door Jeff Biesiadecki en Olivier Toupet. JPL, een divisie van Caltech in Pasadena, beheert de Curiosity-missie voor NASA.