Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) säger att deras undervattensrobot just har avslutat den första automatiserade undersökningsoperationen någonsin. Roboten heter Nereid Under Ice (NEI) och den samlade provet i Grekland. WHOI utvecklar Nereid i samarbete med NASA: s Planetary Science and Technology from Analog Research (PSTAR) -program.
NUI är lite mindre än en smart bil och väger ungefär 1800 kg (3960 lbs.) Och den utför ett viktigt vetenskapligt arbete här på jorden. I förra månadens uppdrag samlade den ett prov från Kolombo-vulkanen, en aktiv undervattensvulkan nära Greklands ö Santorini. En del av kratergolvet är ett fält av hydrotermiska ventiler täckta med en tjock bakteriematta. Provet NUI som samlats in kommer att användas för att studera mikrobiell livslängd.
"Ett av våra mål var att kasta ut joysticken, och vi kunde göra just det."
Rich Camilli, WHOI Associate Scientist, Automation Technology Development Lead
NUI: s utveckling härrör från kraven från framtida uppdrag till några av månarna i vårt solsystem, som Europa och Ganymede, som har hav under jord. Att utforska dessa världar kommer att kräva en ny typ av robot som kan arbeta autonomt under vattnet, snarare än att svänga runt på ytan.
Rich Camilli är associerad forskare vid WHOI som leder utvecklingen av automatiseringsteknik som en del av NASA: s planetary Science and Technology från Analog Research (PSTAR) interdisciplinär forskningsprogram. I ett pressmeddelande sa Camilli: ”För ett fordon att ta ett prov utan att en pilot körde var det ett stort steg framåt. Ett av våra mål var att kasta ut joysticken, och vi kunde göra just det. ”
Med tillkomsten av självkörande bilar vänjer vi oss på idén om automatiserade fordon. Men undervattensmiljön är mycket annorlunda - och mycket farligare - än en asfalterad väg. Att utveckla en tillräckligt robust konstgjord intelligens för den miljön är en utmaning. Camilli var en del av ett internationellt team av forskare som studerade livet på Kolombo, en hård kemiskt rik miljö. Men Camilli var också där för att lära sig mer om hur autonoma robotar kan utforska undervattensmiljöer.
NUI: s konstgjorda intelligens inkluderar en programvaruplanerare som heter "Spock." Spock gör det möjligt för NUI att inte bara ta prover autonomt, utan också välja de bästa platserna för dessa prover. På en avlägsen måne, i ett hav under jord, är denna typ av sofistikerad avancerad AI nödvändig.
"Om vi har den här fantastiska visionen att skicka robotar till platser som Europa och Enceladus, kommer de i slutändan att behöva arbeta självständigt så här och utan hjälp av en pilot."
Gideon Billings, University of Michigan
Gideon Billings är en gäststudent från University of Michigan vars examensarbete fokuserar på automatiserad teknik. Faktureringskoden användes för att samla in det här första provet. Han utfärdade ett enda kommando till NUI: s autonoma manipulator, och NUI gjorde resten. Inom några ögonblick utsträckte NUI sin robotarm och använde sin slurp-slangprovtagare för att suga upp lite material.
Billings förstår att varje uppdrag att studera månen som Europa under jordens hav kommer att kräva extremt avancerad, specifik teknik, inklusive sofistikerad AI. "Om vi har denna storslagna vision att skicka robotar till platser som Europa och Enceladus [Jupiters och Saturns månar], kommer de i slutändan att behöva arbeta självständigt så här och utan hjälp av en pilot," säger han.
Det kan ta 35 minuter innan en radiosignal når Jupiter från jorden, så en fram och tillbaka kommunikation kommer att ta över en timme. Det är viktigt att utforskningsroboter kan "tänka" för sig själva under perioder, utföra uppgifter och undvika faror. För att nå dessa mål kommer Billings och andra att fortsätta arbeta med AI. Deras mål är att "träna" robotar för att se som piloter från ROV: s (Remotely Operated Vehicles) med "blickspårning" -teknologi. De vill också bygga ett robust gränssnittsspråk mellan människor och maskiner så att forskare kan prata direkt till robotfordonet utan att en pilot behöver översätta kommandon.
Visionen är att en grupp ROV som Nereid Under Ice ska arbeta tillsammans.
"Vi kan så småningom se att vi har ett nätverk av kognitiva havsrobotar där det finns en delad intelligens som spänner över en hel flotta, där varje fordon arbetar samarbetsvilligt som bin i en bikupa," säger Camilli. "Det kommer att gå långt utöver att förlora joysticken."
NUI har varit under utveckling under några år. Det har testats i Arktis, där det reste under isen och samlade data om den uppvärmningsregionen. NUI kunde resa längre under isen än något tidigare fordon.
NUI kan resa upp till 40 km (25 miles) i sidled under vattnet, mycket längre än de några hundra fot som är typiska för andra ROV. När den är ansluten med en tunn fiberoptisk kabel kan den sända HD-video tillbaka till sitt moderskepp. Den har en komplett svit av akustiska, kemiska och biologiska sensorer och en sju-funktions manipulatorarm. Den kan dyka ner till ett djup på 2 000 meter.
Mer:
- Pressmeddelande: WHOI undervattensrobot tar det första kända automatiserade provet från havet
- WHOI: HROVNereid Under Ice
- Space Magazine: Aquatic Rover Drives on the Underside of the Ice i Antarktis
