Intelligens navigáció és vezeték nélküli töltés mini-holdrobotok számára

Pittsburgh – A robotoknak energiára van szükségük, még a Holdon is. Az elektromos áramot általában fedélzeti napelemekből nyerik, ám a kisebb méretű robotoknak kiegészítő áramforrásra is szükségük van. Ehhez két új technológiát – a vezeték nélküli töltést és az intelligens önálló navigációt – kombinálják a kutatók. A kisméretű robotokat úgy szerelik fel és tanítják be, hogy kiszámíthatatlan körülmények között is eljussanak a vezeték nélküli dokkolóállomásukhoz. Mindezt olyan környezetben, ahol a GPS technológia nem alkalmazható.

A Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatal (NASA) nemrég jelentette be az „Ultragyors töltés különleges igényű űrkutatással kapcsolatos alkalmazásokra” elnevezésű projektjét, melyben a Holdon üzemelő, kisméretű robotok intelligens navigációjának és vezeték nélküli töltésének technológiái fejlesztésén dolgoznak. A kutatás vezetője az űrrobotikára szakosodott Astrobotic, a projekthez a Bosch, a Washingtoni Egyetem, a WiBotic és a NASA Glenn Kutatóközpontja is csatlakozott. A Bosch és az Astrobotic – a partnercégekkel együtt – már közel két éve dolgozik a projekten, annak kulcsfontosságú technológiáját is közösen fejlesztették.

A projektet a NASA a Tipping Point programján keresztül 5,8 millió dollárral támogatta. A kutatás célja olyan, a Holdon alkalmazható és a mágneses rezonancia elvén alapuló vezeték nélküli töltési rendszer kifejlesztése, amely a robotoknak a vezeték nélküli töltőállomásig tartó pontos, önálló navigációját is magában foglalja.

A mesterséges intelligencia és a hálózatba kapcsolás a robotok irányítását is segíti
A Bosch a mesterségesintelligencia-alapú intelligens adatelemzés és a vezeték nélküli hálózati megoldások szakterületeken szerzett tapasztalataival segíti a projektet.

A vállalat Pittsburghben és a kaliforniai Sunnyvale-ben dolgozó kutatói az intelligens adatfeldolgozási képességeket használják a projektben, hiszen ezek biztosítják a robotok önálló navigációját a Hold felszínén. A projekt jól mutatja a Bosch szakértelmét az AIoT területén, amely ötvözi a mesterséges intelligenciát és a dolgok internetét.

„Robotot navigálni a Holdon azért nagyon más, mint otthon a robotporszívót vagy az önvezető autót irányítani az úton” – mondta Dr. Samarjit Das, a pittsburghi Bosch Research Intelligens Dolgok Internete terület vezetője. „A Holdon nem állnak rendelkezésre rádióalapú földi helymeghatározó megoldások, továbbá a Hold kiszámíthatatlan terepviszonyai és a holdpor megnehezíti a vizuális jelzések segítségével végzett pontos navigációt. Ezért a robot multiszenzoros adatainak intelligens fúziójára és érzékelésére lesz szükségünk, hogy megfelelhessünk ennek a kihívásnak a zord holdfelszíni környezetben.”

A Bosch olyan multiszenzoros kombinált technológiákat fejleszt, amelyek videotechnikával, inerciális mérőegységekkel, valamint rádiófrekvenciás mozgás- és rezgésérzékelőkkel is segítik a kisméretű robotok mozgását, pontos navigációját. Az első specifikus navigációs művelet a dokkolóállomásához vezeti a robotot, hogy az vezeték nélkül feltölthesse magát.

Modulrendszerű és igény szerint méretezhető holdjáró
A projektben résztvevő robot az Astrobotic CubeRover modellje, amelyet ultrakönnyű, újratölthető holdjáróként a NASA Kennedy Űrközponttal együttműködésben fejlesztettek ki. Az eszköz akkora, mint egy cipősdoboz, és körülbelül két kilogramm súlyú. Egyedül is képes rakományt szállítani, de további CubeRoverekkel is össze tud kapcsolódni, hogy nagyobb holdjárók és leszállóegységek számára felderítést végezzen.

A Bosch és az Astrobotic korábban a SoundSee modul fejlesztésén dolgozott együtt, amely mesterséges intelligenciát használ az audio adatok elemzéséhez és jelenleg a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén működik.

Vezeték nélkül – új áramforrás a holdrobotok számára
A CubeRover holdjárók elektromos áramot igényelnek. A vezeték nélküli töltés technológiáját a seattle-i WiBotic cég fejlesztette ki, amely vezeték nélküli töltési és energiaoptimalizálási megoldásokra szakosodott elsősorban légi, mobil és tengeri robotok számára.

A WiBotic a Washington Egyetem támogatásával folytat kutatásokat és az érzékelőrendszerek laboratóriumát vezető Dr. Joshua Smith irányításával már évek óta tanulmányozzák a vezeték nélküli töltési megoldásokat. Dr. Smith évek óta szorosan dolgozik együtt a Szilícium-völgybeli Bosch Research szakembereivel.

A közös munkacsoport könnyű és rendkívül gyors, bázisállomásból és vevőegységből álló vezeték nélküli töltési megoldást fejleszt, amely lehetővé teszi a különleges igényű űrkutatással kapcsolatos kutatásokat.

Rendszertesztelés - a világűr szimulációjával
Az együttműködés eredményeit a clevelandi NASA Glenn Kutatóközpontban tesztelik. Az intelligens navigációval és vezeték nélküli töltéstechnikával rendelkező CubeRover holdjárót a világ legnagyobb – a GRC Space Power Facility intézetében működő – termikus vákuumkamrájában vizsgálják. A tesztek bemutatják, hogy kisméretű robotika a rendszer segítségével hogyan élheti túl az éjszakát a Holdon.