Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) sier at deres undervannsrobot nettopp har fullført den første automatiserte prøvetakingsoperasjonen under vann. Roboten heter Nereid Under Ice (NEI) og den samlet prøven i Hellas. WHOI utvikler Nereid i samarbeid med NASAs Planetary Science and Technology from Analog Research (PSTAR) -program.
NUI er litt mindre enn en smart bil, og veier rundt 1800 kg og gjør noe viktig vitenskapelig arbeid her på jorden. I forrige måneds oppdrag samlet den en prøve fra Kolombo-vulkanen, en aktiv vulkan under vann under Hellas Santorini-øya. En del av kratergulvet er et felt av hydrotermiske ventilasjonsåpninger dekket med en tykk bakteriematte. NUI-prøven ble brukt til å studere mikrobiell levetid.
"Et av målene våre var å kaste ut joysticken, og vi var i stand til å gjøre akkurat det."
Rich Camilli, WHOI førsteamanuensis, leder for automatiseringsteknologiutvikling
NUIs utvikling stammer fra kravene til fremtidige oppdrag til noen av månene i solsystemet vårt, som Europa og Ganymede, som har hav under overflaten. Å utforske disse verdenene vil kreve en ny type robot som kan jobbe autonomt under vann, snarere enn å sverge rundt på overflaten.
Rich Camilli er en forsker ved WHOI som leder utviklingen av automatiseringsteknologi som en del av NASAs planetariske vitenskap og teknologi fra Analog Research (PSTAR) tverrfaglige forskningsprogram. I en pressemelding sa Camilli, “For et kjøretøy som skulle ta en prøve uten at en pilot kjørte, var det et stort skritt fremover. Et av målene våre var å kaste ut joysticken, og vi var i stand til å gjøre akkurat det. ”
Med ankomsten av selvkjørende biler, blir vi vant til ideen om automatiserte kjøretøy. Men undervannsmiljøet er mye annerledes - og mye farligere - enn en asfaltert vei. Å utvikle en robust nok kunstig intelligens for det miljøet er en utfordring. Camilli var en del av et internasjonalt team av forskere som studerte livet ved Kolombo, et tøft kjemisk rikt miljø. Men Camilli var også der for å lære mer om hvordan autonome roboter kan utforske undervannsmiljøer.
NUIs kunstige intelligens inkluderer en programvareplanlegger som heter "Spock." Spock lar NUI ikke bare ta prøver autonomt, men også velge de beste nettstedene for disse prøvene. På en fjern måne, i et hav under jorden, vil denne typen sofistikerte avanserte AI være nødvendige.
"Hvis vi har denne fantastiske visjonen om å sende roboter til steder som Europa og Enceladus, vil de til slutt måtte jobbe uavhengig som dette og uten hjelp fra en pilot."
Gideon Billings, University of Michigan
Gideon Billings er en gjestestudent fra University of Michigan hvis avhandlingsforskning fokuserer på automatiserte teknologier. Billings 'kode ble brukt til å samle denne aller første prøven. Han utstedte en enkelt kommando til NUIs autonome manipulator, og NUI gjorde resten. I løpet av øyeblikk forlenget NUI sin robotarm og brukte sin slurp-slangeprøver for å suge opp noe materiale.
Billings forstår at ethvert oppdrag for å studere havoverflaten til måner som Europa vil kreve ekstremt avanserte, spesifikke teknologier, inkludert sofistikert AI. "Hvis vi har denne storslagne visjonen om å sende roboter til steder som Europa og Enceladus [henholdsvis månene til Jupiter og Saturn], vil de til slutt måtte jobbe uavhengig som dette og uten hjelp fra en pilot," sier han.
Det kan ta 35 minutter før et radiosignal når Jupiter fra Jorden, så en frem og tilbake kommunikasjon vil ta over en time. Det er viktig at letingsroboter kan "tenke" for seg selv i perioder, fullføre oppgaver og unngå farer. For å nå disse målene, vil Billings og andre fortsette å jobbe med AI. Målet deres er å "trene" roboter for å se som piloter fra ROVs (fjernstyrte kjøretøyer) med “blikk-sporing” -teknologi. De ønsker også å bygge et robust grensesnitt mellom mennesker og maskiner slik at forskere kan snakke direkte med robotkjøretøyet, uten at en pilot trenger å oversette kommandoer.
Visjonen er at en gruppe ROV-er som Nereid Under Ice skal samarbeide.
"Vi kan etter hvert se at vi har et nettverk av kognitive havroboter der det er en delt intelligens som spenner over en hel flåte, med hvert kjøretøy som samarbeider som bier i en bikube," sier Camilli. "Det vil gå langt utover å miste joysticken."
NUI har vært under utvikling i noen år. Den er testet i Arktis, der den reiste under isen og samlet data om den oppvarmende regionen. NUI var i stand til å reise lenger under isen enn noen tidligere kjøretøy.
NUI er i stand til å reise opp til 40 km (25 miles) sideveis under vann, mye lenger enn noen få hundre fot som er typiske for andre ROV-er. Når den er koblet til med en tynn fiberoptisk kabel, kan den overføre HD-video til morskipet. Den har en komplett pakke med akustiske, kjemiske og biologiske sensorer, og en syvfunksjons manipulatorarm. Den kan dykke ned til en dybde på 2000 meter.
Mer:
- Pressemelding: WHOI undervannsrobot tar den første kjente automatiske prøven fra havet
- WHOI: HROVNereid Under Ice
- Space Magazine: Aquatic Rover Drives on the Underside of the Ice i Antarktis
