Google и NASA: сферические роботы в вакууме

Приобретение компанией Google подразделения Motorola Mobility стало одной из крупнейших сделок последних лет. Она принесла в корпоративный портфель Google около двадцати пяти тысяч патентов, освоением которых занялась отдельная команда ATAP (Advanced Technology and Projects). Благодаря специалистам этой лаборатории были созданы прототипы уникальных смартфонов: модульного Ara и навигационного Tango – первого в мире смартфона со встроенным 3D-сканером окружающего пространства. Теперь по договорённости с NASA этот гаджет закрепят на роботах Sphere и отправят на МКС, чтобы научить их самостоятельно ориентироваться на станции.

Концепт смартфона Tango был официально представлен этой весной, когда партнёры Google из университетских лабораторий и других компаний получили первые двести прототипов.

Смартфон Tango (фото: wearear.de).

В корпусе смартфона с пятидюймовым экраном разместились такие необычные компоненты, как ИК-прожектор, датчик глубины InvenSense с разрешением 320х180, а также две дополнительные камеры OmniVision с углами обзора по диагонали 120 и 180 градусов. Последняя выполняет функцию датчика движения.

Обработку всех данных об окружающем пространстве выполняет двухъядерный чип Myriad 1, созданный в молодой компании Movidius. Он отличается крайне низким энергопотреблением и способен выполнять четверть миллиона измерений в секунду. 

Задействованные алгоритмы моделирования окружающего пространства были разработаны коллективом стартапа Matterport. Изначально они использовались для оцифровки помещения при помощи статичных камер, а сейчас адаптируются для мобильных устройств.

Сейчас с их помощью смартфон Tango постоянно реконструирует модель помещения, оценивая траектории движения объектов и самого себя.

По словам исполнительного директора Matterport Билла Брауна (Bill Brown), в текущей версии трёхмерные сцены далеки от совершенства из-за малого разрешения основной камеры (4 Мп), но сама объёмная сетка получается довольно точной.

«Впервые в истории роботы будут самостоятельно выполнять навигацию в условиях нулевой гравитации и на удалении около 230 миль от Земли», – сообщают сотрудники ATAP в своём блоге. Речь о том, что NASA использует наработки проекта Tango для апгрейда роботов серии Sphere. На первом этапе к ним просто будут прикреплены прототипы смартфонов. Затем подобную технологию навигации интегрируют непосредственно в роботов. 

Роботы Sphere (фото: theverge.com).

В ролике ниже можно увидеть предварительное тестирование при почти нулевой гравитации в самолёте Boeing 727-227F Advanced, принадлежащего компании Zero Gravity.

Автономные модули Sphere размером с волейбольный мяч уже способны самостоятельно ориентироваться в отдельных отсеках МКС и перемещаться в невесомости с помощью реактивных микродвигателей. В качестве рабочего тела в них используется сжатый углекислый газ, который просто выбрасывается струёй в нужном направлении. Тяга получается ничтожной, но её вполне хватает для того, чтобы придать импульс небольшому роботу, парящему в невесомости.

Смартфон Tango на роботе Sphere (фото: gigaom.com).

Пока возможности роботов очень скромны – они требуют постоянного контроля и участия оператора. Благодаря усилиям Google уже этим летом роботы Sphere смогут самостоятельно ориентироваться во всех отсеках МКС. Они начнут помогать космонавтам проводить научные эксперименты, выполнять диагностику оборудования и устранять поломки. В ATAP рассчитывают, что их разработки подарят роботам возможность однажды выйти в открытый космос для выполнения работ и за пределами станции.

Это не первый случай, когда методы интеллектуальной обработки информации от многочисленных сенсоров смартфона находят применение на МКС и воплощаются в робототехнике. Ранее аналогичные алгоритмы были заимствованы из смартфона Nexus S.