Viajar num ambiente de microgravidade é um desafio mesmo para astronautas humanos treinados, mas é ainda mais desafiador para robôs autónomos, limitando a sua utilização em locais como a estação espacial.
No entanto, agora os pesquisadores de Stanford usaram Inteligência artificial Para pilotar um robô voador Estação Espacial Internacional (ISS), abrindo caminho para missões espaciais mais autônomas no futuro.
A pesquisadora principal Somrita Banerjee, Ph.D. em Stanford. Candidato, o labirinto de instrumentos e experimentos da estação torna o planejamento da missão particularmente desafiador, já que algoritmos que funcionam bem para robôs na Terra geralmente falham quando executados em computadores mais antigos e resistentes à radiação, certificados para voos espaciais.
Para superar essas restrições, Banerjee e seus colegas começaram com uma abordagem de otimização estática. Novo artigo Emitido no início deste mês Conferência Internacional sobre Robótica Espacial, Ele divide um problema complexo de programação de movimento em muitas pequenas etapas. Eles então treinaram um modelo de IA em milhares de trajetórias previamente calculadas, para que o sistema pudesse começar com um “início a quente” informado, em vez de calcular cada novo projeto do zero.
“Usar uma partida quente é mais como planejar uma viagem começando por uma rota que pessoas reais já percorreram antes, em vez de traçar uma linha reta em um mapa”, disse Banerjee em comunicado. Relatório da Universidade de Stanford. “Você começa algo com experiência e melhora a partir daí.”
Essa abordagem permite verificações de segurança rigorosas antes das execuções, ao mesmo tempo que reduz o tempo real de computação. Nos testes da estação, as rotas geradas pelo AI Warm Start foram aproximadamente 50% a 60% mais rápidas de calcular do que os programas convencionais, relatam os pesquisadores.
“Esta é a primeira vez que a IA é usada para controlar um robô na ISS”, disse Banerjee. “Isso mostra Robôs Ser capaz de se mover de forma mais rápida e eficiente sem sacrificar a segurança é essencial para missões futuras onde os humanos nem sempre podem guiá-los.”
Preparando o cenário para robôs de IA na ISS e além
Antes de testar em órbita, o sistema foi validado pela primeira vez na NASA Centro de Pesquisa AIIMS O Vale do Silício usa uma mesa de granito com uma almofada de ar comprimido para permitir que um robô deslize sobre ela como um disco de air hockey. Microgravidade Descoberto na ISS. Em órbita, os astronautas realizaram uma breve configuração e depois comandaram o Astrophy a partir do solo, no que a NASA chamou de experimento de “tripulação mínima”.
Durante uma sessão de quatro horas, controladores de missão da NASA Centro Espacial Johnson Em Houston, ele pediu ao Astrobee que voasse em 18 pistas, cada uma correndo duas vezes com e sem uma partida a quente gerada por IA. Salvaguardas adicionais, incluindo barreiras virtuais e a capacidade de interromper o fluxo, foram utilizadas para evitar colisões.
Um planejamento semelhante guiado por IA poderia permitir que os robôs lidassem com pesquisas, logística e tarefas científicas em missões futuras, diz a equipe. a luaLiberando os astronautas para se concentrarem em trabalhos de maior prioridade em Marte e além.
“Como os robôs viajam para longe da Terra e as viagens são frequentes e baratas, nem sempre podem ser teleoperados a partir do solo”, disse Banerjee. “A autonomia com garantias integradas não ajuda; é essencial para o futuro da robótica espacial.”
