TY - JOUR

T1 - Виртуальные среды обучения в задачах освоения Луны с помощью роботов

AU - Сергеев, Сергей Федорович

AU - Харламов, Максим Михайлович

AU - Крючков, Борис Иванович

AU - Усов, Виталий Михайлович

AU - Михайлюк, Михаил Васильевич

PY - 2020

Y1 - 2020

N2 - Обосновывается использование искусственных виртуальных сред обучения (ВСО) для повышения качества профессиональной подготовки космонавтов (ППК) при реализации инновационных проектов роботизированного освоения Луны. Целью статьи является описание методологии создания виртуальной иммерсивной среды, отражающей ключевые особенности взаимодействия человека и лунных роботов, что создает благоприятные условия для формирования общетехнических компетенций и развития умственных навыков принятия решений у космонавтов с учетом высоких требований к безопасности испытаний новой космической техники в условиях реальных лунных миссий. Обобщен опыт использования технологий компьютерного моделирования для тренировок операторов различного профиля, в том числе виртуальных тренажеров, как одного из примеров образовательных технологий, содержащих модели виртуальной реальности (ВР). Что касается профессиональной подготовки космонавтов, то приоритеты использования ВСО зависят от глубины и уровня детализации разработки новых проектов, в частности с роботизированным обеспечением освоения Луны. Пользовательские свойства ВСО должны соответствовать этапу подготовки космонавта и задачам, которые должны быть решены на этом этапе. Сегодня этот методологический подход определяет место и роль технологий виртуальной реальности в проектировании систем взаимодействия человека и робота во время значимых операций, которые будут выполняться в лунных миссиях. Изучены возможности формирования профессионального опыта и общетехнических компетенций космонавтов в наземных условиях на основе использования ВСО для расширения участия космонавтов в новых проектах роботизированного освоения Луны. В соответствии с содержанием дорожных карт пилотируемых полетов разработаны виртуальные модели систем дистанционного управления для различных типов лунных роботов. Для моделирования деятельности космонавтов на Луне и исследования многомодальных интерфейсов «человек – лунные роботы» разработаны и испытаны варианты построения визуальных сцен и виртуальных моделей роботов для виртуальных тренажеров. С целью создания платформы для проектирования BCO в виде виртуальных тренажеров обобщен предшествующий опыт VR-моделирования и 3D-визуализации. Показаны перспективы использования методологии построения «виртуального космического эксперимента» при отработке взаимодействия «человек – лунные роботы» на ранних этапах разработки лунных миссий, обосновывается расширение трактовки роли исследовательской платформы с ВСО, для поиска рациональных путей реализации инновационных решений робототехники в пилотируемых полетах. Активное вовлечение космонавтов в инновационный процесс создания новой техники на ранней стадии эргономического прототипирования создает благоприятные условия для их формирования испытателей новой техники и исследователей космической среды.

AB - Обосновывается использование искусственных виртуальных сред обучения (ВСО) для повышения качества профессиональной подготовки космонавтов (ППК) при реализации инновационных проектов роботизированного освоения Луны. Целью статьи является описание методологии создания виртуальной иммерсивной среды, отражающей ключевые особенности взаимодействия человека и лунных роботов, что создает благоприятные условия для формирования общетехнических компетенций и развития умственных навыков принятия решений у космонавтов с учетом высоких требований к безопасности испытаний новой космической техники в условиях реальных лунных миссий. Обобщен опыт использования технологий компьютерного моделирования для тренировок операторов различного профиля, в том числе виртуальных тренажеров, как одного из примеров образовательных технологий, содержащих модели виртуальной реальности (ВР). Что касается профессиональной подготовки космонавтов, то приоритеты использования ВСО зависят от глубины и уровня детализации разработки новых проектов, в частности с роботизированным обеспечением освоения Луны. Пользовательские свойства ВСО должны соответствовать этапу подготовки космонавта и задачам, которые должны быть решены на этом этапе. Сегодня этот методологический подход определяет место и роль технологий виртуальной реальности в проектировании систем взаимодействия человека и робота во время значимых операций, которые будут выполняться в лунных миссиях. Изучены возможности формирования профессионального опыта и общетехнических компетенций космонавтов в наземных условиях на основе использования ВСО для расширения участия космонавтов в новых проектах роботизированного освоения Луны. В соответствии с содержанием дорожных карт пилотируемых полетов разработаны виртуальные модели систем дистанционного управления для различных типов лунных роботов. Для моделирования деятельности космонавтов на Луне и исследования многомодальных интерфейсов «человек – лунные роботы» разработаны и испытаны варианты построения визуальных сцен и виртуальных моделей роботов для виртуальных тренажеров. С целью создания платформы для проектирования BCO в виде виртуальных тренажеров обобщен предшествующий опыт VR-моделирования и 3D-визуализации. Показаны перспективы использования методологии построения «виртуального космического эксперимента» при отработке взаимодействия «человек – лунные роботы» на ранних этапах разработки лунных миссий, обосновывается расширение трактовки роли исследовательской платформы с ВСО, для поиска рациональных путей реализации инновационных решений робототехники в пилотируемых полетах. Активное вовлечение космонавтов в инновационный процесс создания новой техники на ранней стадии эргономического прототипирования создает благоприятные условия для их формирования испытателей новой техники и исследователей космической среды.

KW - Виртуальная среда обучения (ВСО)

KW - инновационные проекты

KW - лунные миссии

KW - профессиональная подготовка космонавтов

UR - https://rusrobotics.ru/index.php/tom-8-nomer-3-2020/278-obshchie-voprosy/726-virtualnye-sredy-obucheniya-v-zadachakh-osvoeniya-luny-s-pomoshchyu-robotov

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43994709

M3 - статья

VL - 8

SP - 165

EP - 174

JO - РОБОТОТЕХНИКА И ТЕХНИЧЕСКАЯ КИБЕРНЕТИКА

JF - РОБОТОТЕХНИКА И ТЕХНИЧЕСКАЯ КИБЕРНЕТИКА

SN - 2310-5305

IS - 3

ER -