谷歌的實(shí)驗(yàn)性智能手機(jī)可能會(huì)成為太空機(jī)器人的大腦
SPHERES的研討工程師D.W. Wheeler和NASA的智能機(jī)器人團(tuán)隊(duì)主任Terry Fong
人類會(huì)以為煩悶、重復(fù)性的使命很煩，工作效率不高，而機(jī)械人很善于完成那樣的使命。所以NASA找到了谷歌的實(shí)驗(yàn)性“Project Tango”智能手機(jī)，用來繪制了一幅三維環(huán)境輿圖，由于這個(gè)智能手機(jī)每秒能完成25次丈量。顛末大批刪減的Project Tango將為叫做Spheres的機(jī)械人給予導(dǎo)航信息，這一些機(jī)械人從前自立舉動(dòng)的本領(lǐng)很有限。這個(gè)機(jī)械人和手機(jī)的結(jié)合體將在6月10日跟著軌道科學(xué)公司的Cygnus飛船發(fā)射升空。若是測試樂成了，這個(gè)機(jī)械人將用來完成一些需求全天候操縱的使命，比方親密注目國際空間站中的20000個(gè)物體，監(jiān)測放射性程度，大概檢驗(yàn)艙內(nèi)危險(xiǎn)的二氧化碳?xì)鈭F(tuán)。
“航天員平常用手動(dòng)的設(shè)備來完成這一些使命。他們必需隨時(shí)操縱，”NASA智能機(jī)器人組的主任Terry Fong說?！皺C(jī)器人不容易埋怨您讓它一向事情?！盨pheres的靈感來自于《星球大戰(zhàn)》中的鍛煉機(jī)器人，它最早開發(fā)于2003年，目前只能在2*2*2米的立方體內(nèi)流動(dòng)。為了判定本身的位置，Spheres會(huì)發(fā)射一種紅外脈沖，這類脈沖會(huì)讓這個(gè)立方體內(nèi)的5個(gè)信號(hào)燈激發(fā)一種超聲波的“咔咔”聲。經(jīng)由過程丈量每一個(gè)“咔咔”聲要用多長時(shí)間能力抵達(dá)Spheres，這個(gè)機(jī)器人就能夠判定本身的位置。然則這意味著，這個(gè)機(jī)器人不克不及移動(dòng)到這個(gè)超聲盒子的范疇以外。
NASA的科學(xué)家想要將機(jī)器人的活動(dòng)范圍擴(kuò)大到全部空間站。他們沒有想正在空間站里四處安上信號(hào)燈，由于正在安裝和保護(hù)的時(shí)間會(huì)產(chǎn)生許多爭辯;他們想要讓機(jī)器人把握一些有關(guān)環(huán)境的常識(shí)，進(jìn)而可以本身導(dǎo)航。
為電腦編程，正在里面增添一個(gè)非結(jié)構(gòu)性的環(huán)境及環(huán)境中的物體的圖片，這是一個(gè)很難的計(jì)算機(jī)科學(xué)題目。所以NASA才會(huì)決議求助于谷歌的智能手機(jī)，再增添一些調(diào)整過的功用，使這個(gè)設(shè)備適合正在太空事情。雖然谷歌公司對(duì)Project Tango的內(nèi)部功用守口如瓶，NASA的工程師Zachary Moratto照舊可以說，這款手機(jī)能發(fā)射紅外旌旗燈號(hào)，然后解讀一個(gè)攝像機(jī)拍攝的視頻，進(jìn)而構(gòu)成四周環(huán)境的實(shí)時(shí)輿圖，并按照深度設(shè)置物體的色彩。按照紅外線構(gòu)成的三維輿圖上的深度感到讀數(shù)，再利用本身的推進(jìn)器中的常識(shí)，Spheres就能夠緩慢地正在全部國際空間站里移動(dòng)了。
要跟蹤存貨情形，這個(gè)機(jī)器人能夠利用射頻辨認(rèn)(RFID)傳感器來隨時(shí)理解空間站里約莫20000件不一樣物品的情形。
“國際空間站大約有六個(gè)寢室大，”Fong說?！翱臻g站里的器材大概一向堆到天花板上?！?/p>
由于宇航員正在空間站里要完成良多義務(wù)，并且一般每六個(gè)月會(huì)來回空間站一次，所以監(jiān)視東西、食品和其他物品的情形能夠理解實(shí)在的用度。
Spheres和Tango的聯(lián)合設(shè)備還能監(jiān)視空氣質(zhì)量。由于太空中沒有重力，呼吸發(fā)生的二氧化碳會(huì)對(duì)宇航員的安康造成危害。國際空間站的電扇會(huì)向生活區(qū)吹送新穎的氧氣，然則無色無味的二氧化碳會(huì)堆積正在空間站的角落里。Spheres和Tango的聯(lián)合設(shè)備就像“煤礦里的金絲雀”，能夠?qū)ひ捒臻g站里二氧化碳濃度到達(dá)危險(xiǎn)水平的處所，或放射性過高檔題目。保護(hù)一個(gè)機(jī)器人比調(diào)養(yǎng)幾十個(gè)傳感器要輕易很多。
宇航員沒有能把智能手機(jī)帶到太空往實(shí)驗(yàn)，Project Tango團(tuán)隊(duì)正正在進(jìn)行一個(gè)簡樸很多的實(shí)驗(yàn)，將Nexus S手機(jī)附著正在Spheres上。若是手機(jī)的觸摸屏正在零重力的環(huán)境中破裂，就會(huì)構(gòu)成幾十個(gè)尖利的小碎片，漂浮正在艙內(nèi)。所以最終的Spheres和Tango融合設(shè)備要用鐵氟龍膠帶纏好。由于手機(jī)信號(hào)大概對(duì)國際空間站的設(shè)備導(dǎo)致滋擾，NASA將毗鄰手機(jī)和地球上基站的基帶收發(fā)信機(jī)拿掉了。NASA關(guān)于將電池帶上太空還很謹(jǐn)嚴(yán)，由于若是電池過熱或需求汲取太多能量，大概導(dǎo)致災(zāi)難性的結(jié)果。Fong的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)還拿掉了Preject Tango手機(jī)的原裝電池，使用了一個(gè)特制的合適太空用的鋰電池。