Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) siger, at deres undervandsrobot netop har afsluttet den første nogensinde automatiserede prøveudtagningsoperation under vand. Robotten kaldes Nereid Under Ice (NEI) og den indsamlede prøven i Grækenland. WHOI udvikler Nereid i samarbejde med NASAs Planetary Science and Technology from Analog Research (PSTAR) -program.
NUI er lidt mindre end en Smart Car og vejer ca. 1800 kg (3960 lbs.), Og den udfører nogle vigtige videnskabelige arbejde her på Jorden. I sidste måneds mission indsamlede den en prøve fra Kolombo-vulkanen, en aktiv undervands vulkan nær Grækenlands Santorini-ø. En del af kraterbunden er et felt af hydrotermiske åbninger dækket med en tyk bakteriemåtte. NUI-prøven, der blev indsamlet, vil blive brugt til at studere mikrobiel levetid.
”Et af vores mål var at smide joysticket ud, og det var vi i stand til at gøre.”
Rich Camilli, WHOI Associate Scientist, Automation Technology Development Lead
NUI's udvikling stammer fra kravene om fremtidige missioner til nogle af månerne i vores solsystem, som Europa og Ganymede, der har havoverfladen. At udforske disse verdener kræver en ny type robot, der kan arbejde autonomt under vand, snarere end at køre rundt på overfladen.
Rich Camilli er associeret videnskabsmand ved WHOI, der leder udviklingen af automatiseringsteknologi som en del af NASAs planetariske videnskab og teknologi fra Analog Research (PSTAR) tværfagligt forskningsprogram. I en pressemeddelelse sagde Camilli: ”For et køretøj til at tage en prøve uden en pilot, der kørte, var det et stort skridt fremad. Et af vores mål var at smide joysticket ud, og det var vi i stand til at gøre. ”
Med fremkomsten af selvkørende biler, vænner vi os til ideen om automatiserede køretøjer. Men undervandsmiljøet er meget anderledes - og meget mere farligt - end en brolagt overfladevej. At udvikle en robust nok kunstig intelligens til dette miljø er en udfordring. Camilli var en del af et internationalt team af forskere, der studerede livet i Kolombo, et hårdt kemisk-rigt miljø. Men Camilli var også der for at lære mere om, hvordan autonome robotter kan udforske undervandsmiljøer.
NUIs kunstige intelligens inkluderer en softwareplanlægger kaldet "Spock." Spock giver NUI ikke kun mulighed for at tage prøver autonomt, men også vælge de bedste steder til disse prøver. På en fjern måne, i et hav under jorden, vil denne type sofistikeret avanceret AI være nødvendig.
”Hvis vi har denne storslåede vision om at sende robotter til steder som Europa og Enceladus, er de i sidste ende nødt til at arbejde uafhængigt som dette og uden hjælp fra en pilot.”
Gideon Billings, University of Michigan
Gideon Billings er gæstestudent fra University of Michigan, hvis speciale fokuserer på automatiserede teknologier. Billings 'kode blev brugt til at indsamle denne allerførste prøve. Han udstedte en enkelt kommando til NUIs autonome manipulator, og NUI gjorde resten. Inden for et øjeblik forlænger NUI sin robotarm og brugte sin slurp-slangeprøver til at suge op noget materiale.
Billings forstår, at enhver mission til at studere havbunden under måner som Europa kræver ekstremt avancerede, specifikke teknologier, inklusive sofistikeret AI. ”Hvis vi har denne storslåede vision om at sende robotter til steder som Europa og Enceladus [henholdsvis Jupiters og Saturns måner], er de i sidste ende nødt til at arbejde uafhængigt som dette og uden hjælp fra en pilot,” siger han.
Det kan tage 35 minutter, før et radiosignal når Jupiter fra Jorden, så en frem og tilbage kommunikation vil tage over en time. Det er kritisk, at efterforskningsrobotter kan ”tænke” over sig selv i perioder, udføre opgaver og undgå farer. For at nå disse mål fortsætter Billings og andre med at arbejde på AI. Deres mål er at "træne" robotter til at se som piloter fra ROV's (fjernbetjente køretøjer) med "bliksporing" -teknologi. De ønsker også at opbygge et robust interface mellem mennesker og maskiner, så forskere kan tale direkte med robotkøretøjet uden behov for en pilot til at oversætte kommandoer.
Visionen er, at en gruppe ROV'er som Nereid Under Ice skal arbejde sammen.
”Vi kan i sidste ende se, at vi har et netværk af kognitive havrobotter, hvor der er en delt intelligens, der spænder over en hel flåde, med hvert køretøj, der arbejder kooperativt som bier i en bikube,” siger Camilli. ”Det går langt ud over at miste joysticket.”
NUI har været under udvikling i et par år. Det er testet i Arktis, hvor det rejste under isen og samlet data om den opvarmningsregion. NUI var i stand til at rejse længere under isen end noget tidligere køretøj.
NUI er i stand til at rejse op til 40 km (25 miles) i sideretningen under vand, meget længere end de få hundrede fod, der er typisk for andre ROV'er. Når den er tilsluttet med et tyndt fiberoptisk kabel, kan det transmittere HD-video tilbage til sit moderskib. Den har en komplet pakke af akustiske, kemiske og biologiske sensorer og en syv-funktions manipulatorarm. Det kan dykke ned til en dybde på 2.000 meter (6500 ft.)
Mere:
- Pressemeddelelse: WHOI undervandsrobot tager den første kendte automatiske prøve fra havet
- WHOI: HROVNereid Under Ice
- Space Magazine: Aquatic Rover Drives on the Underside of the Ice i Antarktis
