Pittsburgh, USA – I na Měsíci roboti potřebují energii. Za normálních okolností poskytují energii palubní solární panely, ale menší roboti nebo roboti, kteří pracují během lunární noci, budou potřebovat doplňkový zdroj energie. Aby to bylo možné, budou kombinovány dvě vznikající technologie – bezdrátové nabíjení a inteligentní autonomní navigace. Malí roboti budou naučeni a vybaveni pro navigaci v drsných, nepředvídatelných podmínkách, aby se dostali do bezdrátové dokovací stanice v prostředí, kde GPS není možné.
National Aeronautics and Space Administration (NASA) nedávno oznámila financování Ultra Fast Proximity Charging pro kritické vesmírné aplikace. V tomto projektu bude skupina organizací zkoumat a vyvíjet technologie pro inteligentní navigaci a bezdrátové nabíjení malých robotů pro provoz na Měsíci. Astrobotic, který se specializuje na vesmírnou robotiku, slouží jako hlavní řešitel projektu a k němu se připojuje společnost Bosch, Washingtonská univerzita, WiBotic a výzkumné středisko NASA Glenn. Společnosti Bosch a Astrobotic společně s dalšími partnery vyvinuly klíčovou technologii a pracovaly na ní od samého začátku, kdy se jednalo o téměř dvouletý proces.
Cílem projektu, který získal 5,8 milionu dolarů prostřednictvím programu Tipping Point NASA, je vyvinout systém pro bezdrátové nabíjení založené na magnetické rezonanci použitelné v lunárním prostředí. To zahrnuje přesnou autonomní navigaci robotů k bezdrátové nabíjecí stanici. Cílem je vyvinout kompletní systém pro prezentaci do poloviny roku 2023.
Umělá inteligence a konektivita pohání roboty
Společnost Bosch do projektu přispěje svými odbornými znalostmi v oblasti inteligentní analýzy dat a bezdrátového připojení založené na umělé inteligenci.
Výzkumníci společnosti Bosch v Pittsburghu a v Sunnyvale v Kalifornii se zaměří na možnosti inteligentního zpracování, které umožní autonomní navigaci robotů na povrchu Měsíce. Projekt představuje odborné znalosti společnosti Bosch v oblasti AIoT – když se umělá inteligence setká s internetem věcí. Bosch se zaměřuje na propojení věcí za účelem získání a zpracování dat a použití umělé inteligence k získávání informací. Získané informace mohou zlepšit produkty a přidat hodnotu.
„Navigace robota na Měsíci není totéž jako navigace robotického vysavače doma nebo navigace autonomního vozidla,“ říká Dr. Samarjit Das, vedoucí skupiny Inteligentní internet věcí ve společnosti Bosch Research v Pittsburghu. „Především nejsou na Měsíci dostupná řešení pro pozemní rádiovou lokalizaci. Navíc nepředvídatelný měsíční terén a prach ještě více ztěžují přesné navigování pouze pomocí vizuálních podnětů. K vyřešení této jedinečné výzvy v drsném prostředí Měsíce tedy budeme potřebovat inteligentní fúzi a zpracování multisenzorických dat robota.“
Společnost Bosch bude na malých robotech studovat a vyvíjet technologie fúze s více senzory, které by mohly zahrnovat video, inerciální měřící jednotky (IMU), vysokofrekvenční (RF) pohyby a vibrační senzory, aby vytvořila doplňkové způsoby umožňující vysoce přesnou navigaci. První specifická navigace navádí robota k dokovací stanici pro bezdrátové nabíjení.
„Pokud robot dokáže zvládnout konkrétní navigaci zpět do nabíjecí stanice, umožní mu to na Měsíci provádět více autonomních misí,“ uvedl Dr. Vivek Jain, vedoucí skupiny pro bezdrátové připojení a snímání ve společnosti Bosch Research in Silicon Valley. „Všechny aspekty bezdrátové techniky – komunikace, snímání, lokalizace a nabíjení musí optimálně fungovat společně s fúzí s více senzory, aby poskytly robustní řešení.“
Modulární, škálovatelný rover o velikosti krabice od bot
Robotem v projektu bude Astrobotic's CubeRover, ultralehký dobíjecí planetární rover vyvinutý ve spolupráci s NASA Kennedy Space Center. Rover má zhruba velikost krabice od bot a váží méně než 2,5 kg. Může nést vlastní náklad nebo se spojit s dalšími CubeRovery, aby vyhledali větší vozítka a přistávací zařízení.
CubeRover, který byl dříve podpořen v rámci programu Tipping Point agentury NASA, je postaven ve třech velikostech, 2U, 4U a 6U, a je založen na mezinárodně uznávaných standardech CubeSat pro zjednodušení integrace nákladu. Rover trio představuje běžnou mobilní platformu pro náklady, která může transportovat řadu přístrojů, jako jsou spektrometry, detektory neutronů, kamery a další důležité vědecké senzory. Tyto přístroje budou podporovat náklad pro prodloužení trvání mise při snížené hmotnosti a nižších nákladech, předvedou nové vesmírné technologie a vyplní klíčové mezery ve znalostech v našem vědeckém porozumění Měsíce.
Společnosti Bosch a Astrobotic dříve spolupracovaly na modulu SoundSee, který využívá umělou inteligenci k analýze zvukových dat a nyní je na oběžné dráze na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS).
Wireless – nový zdroj energie pro lunární roboty
CubeRovers bude potřebovat energii. Odborné znalosti v oblasti bezdrátového nabíjení dodá WiBotic, společnost ze Seattlu, která se specializuje na pokročilá řešení pro bezdrátové nabíjení a optimalizaci výkonu pro rychle se rozvíjející ekosystém leteckých, mobilních a námořních robotů. Společnost, kterou založili Dr. Joshua Smith spolu s Dr. Ben Waters, v červnu 2020 oznámila financování série A ve výši 5,7 milionu USD. Tato společnost vytváří řešení bezdrátového nabíjení a optimalizace výkonu pro robotický průmysl prostřednictvím hardwarových a softwarových systémů nové generace pro použití s širokou škálou robotů nebo dronů.
WiBotic bude také podporován Washingtonskou univerzitou, kde je téma bezdrátového nabíjení studováno již řadu let pod vedením Dr. Smithe, který vede Laboratoř senzorových systémů. Dr. Smith je dlouholetým spolupracovníkem společnosti Bosch Research v Silicon Valley v oblasti bezdrátového nabíjení.
Kombinovaný tým vyvine lehké a ultrarychlé řešení bezdrátového nabíjení, které se skládá ze základní stanice a napájecího přijímače umožňujícího kritické vesmírné aplikace.
Testování systému pro simulaci vesmíru
Výsledky spolupráce budou testovány v Glenn Research Center (GRC) NASA v Clevelandu. Tam bude CubeRover s inteligentní navigací a technologií bezdrátového nabíjení nasazen do Space Power Facility společnosti GRC, největší tepelné vakuové komory na světě. Testy prokáží, jak může systém umožnit přežití lunární noci pro robotiku malého rozsahu.
Partnerství veřejného a soukromého sektoru podporuje vývoj technologií
Projekt byl vybrán jako část pátého konkurenčního tendru Tipping Point pro partnerství veřejného a soukromého sektoru v NASA. V rámci programu hledá NASA technologii, která je v bodu zlomu, kde by investice pomohly technologii dozrát, zvýšit pravděpodobnost jejího použití v komerčním vesmírném zařízení a uvést tuto technologii na trh pro vládní i komerční aplikace.
