https://bodybydarwin.com
Slider Image

Το πειραματικό Google Smartphone γίνεται ο εγκέφαλος του διαστημικού ρομπότ

2021

Τα ρομπότ υπερέχουν στα κουραστικά, επαναλαμβανόμενα καθήκοντα που έφεραν τον άνθρωπο σε αναποτελεσματικότητα. Έτσι, η NASA έχει τροποποιήσει ένα πειραματικό έξυπνο τηλέφωνο Google που ονομάζεται "Project Tango", το οποίο λαμβάνει 250.000 μετρήσεις ανά δευτερόλεπτο για να δημιουργήσει έναν 3-D χάρτη του περιβάλλοντος. Η πειραματική έκδοση του Project Tango θα βοηθήσει στην παροχή πληροφοριών πλοήγησης για ένα ρομπότ χρησιμότητας που είχε προηγουμένως περιορισμένη δυνατότητα αυτόνομης κίνησης, που ονομάζεται SPHERES. Το υβριδικό ρομπότ / τηλεφώνου θα ξεκινήσει σε ένα διαστημόπλοιο Orbital Sciences Cygnus επί του σκάφους Antares στις 10 Ιουνίου. Εάν δοκιμάσετε με επιτυχία, το ρομπότ θα είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για εργασίες που πρέπει να αναληφθούν 24 ώρες το εικοσιτετράωρο, όπως η παρακολούθηση των 20.000 αντικειμένων στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS), η παρακολούθηση των επιπέδων ακτινοβολίας ή η ανίχνευση επικίνδυνων θύμων CO2 η καμπίνα.

"Οι αστροναύτες συνήθως χρησιμοποιούν φορητά όργανα για αυτά τα καθήκοντα και πρέπει να εκτελούνται συνεχώς", λέει ο Terry Fong, διευθυντής της Intelligent Robotics Group στη NASA. "Ένα ρομπότ δεν διαμαρτύρεται εάν το έχετε επεξεργαστεί συνεχώς . "

Το SPHERES, εμπνευσμένο από ένα εκπαιδευτικό ρομπότ από τους Star Wars και το οποίο αναπτύχθηκε για πρώτη φορά το 2003, περιορίζεται σήμερα σε κίνηση σε κύβο 2x2x2 μέτρων. Για να προσδιορίσει τη θέση του, το SPHERES εκπέμπει έναν παλμό υπερύθρων, ο οποίος ενεργοποιεί ένα "σκίτσο" υπερήχων από έκαστο από τους 5 φάρους μέσα στον κύβο. Μετρώντας πόσο διαρκεί για να φτάσει η SPHERES σε κάθε ένα από τα chirps, το ρομπότ καθορίζει την τοποθεσία του. Αυτό όμως σημαίνει ότι η SPHERES δεν μπορεί να κινηθεί έξω από το κιβώτιο υπερήχων.

Και οι επιστήμονες της NASA ήθελαν να αυξήσουν την εμβέλεια του ρομπότ για να μετακινηθούν σε όλο το ISS. Αντί να εγκαταστήσει τους υπερηχητικούς φάρους σε όλο τον διαστημικό σταθμό, που θα δημιουργούσε σημαντικές ενοχλήσεις κατασκευής και συντήρησης, η NASA θέλησε να διδάξει το ρομπότ για να αποκτήσει οπτική γνώση του περιβάλλοντος και να πλοηγηθεί ανάλογα.

Ο προγραμματισμός ενός υπολογιστή για τη δημιουργία μιας εικόνας ενός αδόμητου περιβάλλοντος και η κατανόηση των αντικειμένων στο εσωτερικό του είναι ένα ιδιαίτερα δύσκολο πρόβλημα επιστήμης υπολογιστών. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η NASA αποφάσισε να εκμεταλλευτεί το πρόβλημα της όρασης του υπολογιστή στην Google και το smartphone της, και στη συνέχεια πρόσθεσε κάποιες τροποποιήσεις για να καταστήσει τη συσκευή χωρηρά. Αν και η Google είναι κοντά στο στόμα για την εσωτερική λειτουργία του έργου Tango, ο ερευνητής της NASA Zachary Moratto μπορεί να πει ότι το τηλέφωνο εκπέμπει υπέρυθρες ακτίνες και στη συνέχεια ερμηνεύει βίντεο από μια δεύτερη κάμερα για να δημιουργήσει έναν χάρτη σε πραγματικό χρόνο του κοντινού περιβάλλοντος, με αντικείμενα με χρωματική κωδικοποίηση ανάλογα με το βάθος. Χρησιμοποιώντας μετρήσεις αισθητήρα βάθους από τον 3-D χάρτη που παράγεται με υπέρυθρη ακτινοβολία και γνώση των πυροδοτήσεων του ίδιου του ρομπότ, η SPHERES θα μπορεί να επιπλέει αργά γύρω από ολόκληρο το ISS.

Για τον εντοπισμό του αποθέματος, το ρομπότ θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει έναν αισθητήρα RFID για να παρακολουθήσει τα περίπου 20.000 διαφορετικά αντικείμενα του διαστημικού σταθμού.

"Το ISS είναι περίπου το μέγεθος ενός σπιτιού 6 υπνοδωματίων, λέει ο Fong." Και είναι ένα σπίτι 6 υπνοδωματίων όπου μπορείτε να βάζετε πράγματα στο ταβάνι. "(Ο αστροναύτης Sunita Williams προσφέρει μια σύντομη περιήγηση στα καθιστικά στο πλοίο του ISS εδώ ).

Επειδή οι αστροναύτες πιέζονται να ολοκληρώσουν μια σειρά καθηκόντων κατά τη διάρκεια των αποστολών και συνήθως περιστρέφονται και μετακινούνται από το ISS κάθε 6 μήνες, η παρακολούθηση των εργαλείων, των τροφίμων και άλλων αντικειμένων μπορεί να αποτελέσει πραγματικό πονοκέφαλο. Ο Moratto παραθέτει το παράδειγμα μιας ολόκληρης εργαλειοθήκης που χάνεται στο ISS πριν από αρκετά χρόνια, απαιτώντας την αντικατάσταση να αποσταλεί όλος ο τρόπος από τη Γη.

Η συσκευή Spheres / Tango θα λειτουργεί επίσης για την παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα. Λόγω της έλλειψης βαρύτητας στο διάστημα, η εκπνοή CO2 αποτελεί κίνδυνο για το πλήρωμα. Οι ανεμιστήρες στο ISS φυσούν φρέσκο ​​οξυγόνο στα σπίτια, αλλά το άχρωμο, άοσμο διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να κολυμπήσει στις γωνίες του σταθμού. Το SPHERES / Tango θα μπορούσε να λειτουργήσει σαν μια ρομποτική εκδοχή του canary σε ένα ανθρακωρυχείο, που επιπλέει γύρω από την αναζήτηση επικίνδυνων συγκεντρώσεων CO2 ή άλλα προβλήματα όπως τα μη ασφαλή επίπεδα ακτινοβολίας. Η διατήρηση ενός ρομπότ είναι πολύ πιο εύκολη από τη συντήρηση σε δεκάδες αισθητήρες.

Οι αστροναύτες δεν μπορούν να φέρουν στο χώρο μόνο ένα smartphone και η ομάδα Project Tango αντλεί από την εμπειρία του πολύ απλούστερου Nexus S που συνδέεται με το SPHERES το 2011. Αν η οθόνη αφής σπάσει με μηδενική βαρύτητα, δεκάδες μικροσκοπικά κομμάτια θα επιπλέει γύρω από την καμπίνα. Έτσι, η τελική συσκευή SPHERES / Tango θα καλύπτεται με ταινία Teflon, ακριβώς όπως το Nexus S ήταν στην προηγούμενη αποστολή. Επειδή οι κινητές τηλεφωνικές κλήσεις ενδεχομένως να παρεμποδίζουν τον εξοπλισμό στο ISS, η NASA έβγαλε τον πομποδέκτη βασικής ζώνης που συνδέει το τηλέφωνο με πύργους κυψελών στη Γη. Η NASA είναι επίσης πολύ επιφυλακτική σχετικά με τις μπαταρίες που μπορούν να εισέλθουν στο διάστημα, λόγω της απειλής καταστροφικής αποτυχίας εάν η μονάδα ήταν πολύ ζεστή ή να τραβήξει υπερβολική ισχύ. Η ομάδα ρομποτικών του Fong έβγαλε την αρχική μπαταρία από το τηλέφωνο Project Tango και θα χρησιμοποιήσει μια προσαρμοσμένη μπαταρία ιόντων λιθίου πιστοποιημένη για το διάστημα. Στο βίντεο παρακάτω, ο Moratto και άλλα μέλη της ομάδας δοκιμάζουν το έργο στο "κομήτης εμετό" του αεροσκάφους που έχει υποστεί συνύπαρξη από τη NASA, το οποίο σκοπίμως πετάει σε παραβολές για να προσομοιώσει την έλλειψη βαρύτητας του χώρου.

Οι ενέσεις διοξειδίου του άνθρακα μπορεί να φανούν καλύτερες από τη λιποαναρρόφηση - αλλά υπάρχει μια αλίευση

Οι ενέσεις διοξειδίου του άνθρακα μπορεί να φανούν καλύτερες από τη λιποαναρρόφηση - αλλά υπάρχει μια αλίευση

Ο γρηγορότερος καρχαρίας του κόσμου δεν ταιριάζει με ένα σάκο εύθραυστου δέρματος Hagfish

Ο γρηγορότερος καρχαρίας του κόσμου δεν ταιριάζει με ένα σάκο εύθραυστου δέρματος Hagfish

Τι είναι το «trancing» και γιατί κάνει το σκυλί μου να δρα τόσο περίεργα γύρω από τα φυτά;

Τι είναι το «trancing» και γιατί κάνει το σκυλί μου να δρα τόσο περίεργα γύρω από τα φυτά;