octobre 25, 2021

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Les robots de la NASA participent à la finale du DARPA Underground Challenge

Dirigée par la NASA JPL, l’équipe CoSTAR participera à la finale SubT de cette semaine pour démontrer l’indépendance de plusieurs robots dans une série de tests dans des environnements difficiles.

Huit équipes de dizaines de robots de plus de 30 institutions, dont le Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud, se réuniront dans une ancienne mine de calcaire du Kentucky du 21 au 24 septembre pour participer à une série de scénarios souterrains complexes. Objectif : Démontrer des capacités d’automatisation avancées et concourir pour tenter de gagner 2 millions de dollars.

Parrainé par la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), cet événement représente la compétition finale du Subterranean Challenge, ou SubT, qui a débuté il y a trois ans et a attiré des ingénieurs du monde entier. Le défi vise à développer des solutions robotiques autonomes pour les premiers intervenants dans des environnements souterrains où le GPS et les communications directes ne sont pas disponibles.

Mais les technologies développées pour défier SubT et explorer l’environnement hostile de la Terre ont également des applications directes pour l’exploration spatiale. L’équipe CoSTAR (Cooperative Underground Autonomous Robotics) dirigée par le Jet Propulsion Laboratory (JPL) présentera sa suite de robots d’entraînement, de marche et de vol qui pourraient un jour être utilisés pour explorer des terrains difficiles à la surface ainsi qu’à l’intérieur des grottes et des tubes de lave sur d’autres mondes sans assistance humaine.

L’équipe de 60 membres comprend des ingénieurs de Caltech, du Massachusetts Institute of Technology (MIT), du Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), de l’Université suédoise de technologie de Lulea et de nombreux partenaires industriels.

“Notre objectif chez SubT n’est pas la concurrence. C’est plutôt une excellente opportunité d’accélérer le développement technologique et de développer une nouvelle autonomie et une intelligence artificielle [artificial intelligence] “En particulier, en ce qui concerne la poursuite de la vie extraterrestre par la NASA, l’indépendance de NeBula et les technologies d’intelligence artificielle”, a déclaré Ali Agha, scientifique en robotique au JPL et chercheur principal de l’équipe CoSTAR. des mondes où des signes de vie éteinte et survivante peuvent être trouvés.

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Le Rollocopter de Team CoSTAR utilise un système à quatre mouvements pour voler ou rouler sur deux roues passives. Lorsqu’elle rencontre un obstacle en roulant, elle peut simplement le survoler. Crédit : NASA/JPL-Caltech

sous terre sans aide

Le SubT Challenge a débuté en 2018 et se compose de deux pistes : la piste des systèmes et la piste virtuelle, qui sont toutes deux divisées en trois sous-domaines ou événements – circuits tunnel, urbain et grotte. Alors que le concours virtuel se concentre sur le développement de logiciels pouvant participer à des événements basés sur la simulation, le concours sur les systèmes se concentre sur des robots physiques fonctionnant dans des environnements de terrain réels. C’est ce à quoi l’équipe CoSTAR s’est engagée : développer des solutions logicielles d’IA et d’autonomie pour des robots physiques capables de naviguer dans des environnements difficiles et inédits.

Le circuit du tunnel s’est tenu en août 2019 dans les tunnels miniers sous Pittsburgh, avec l’équipe CoSTAR prenant la deuxième place ; Ils ont remporté la première place à Urban Circuit, qui s’est tenu en février 2020 dans une centrale électrique inachevée à Elma, Washington. Le Systems Competition Cave Circuit a été annulé à l’automne 2020 en raison des restrictions COVID-19.

L’événement final de cette semaine, qui s’est tenu dans la méga caverne de Louisville, d’une superficie de 4 millions de pieds carrés (370 000 mètres carrés), présente un mélange des trois sous-domaines conçus par la DARPA – des systèmes de grottes avec des passages irréguliers et de grandes grottes aux structures souterraines. dans des formats complexes jusqu’à plusieurs étages.

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L’équipe CoSTAR s’appuie sur une variété de robots pour atteindre les objectifs de la mission. Ils envoient d’abord des éclaireurs de bots pour explorer l’environnement, puis sélectionnent un sous-ensemble de bots qui sont les mieux à même d’atteindre collectivement les objectifs globaux de la mission en fonction de la façon dont ils se déplacent.

L’ensemble d’environnements de SubT Challenge nécessite différents styles de mouvement et une variété de robots pour accomplir des tâches complexes. L’équipe CoSTAR peut utiliser des robots à roues et à chenilles pour couvrir le sol plus rapidement lorsque les obstacles sont peu nombreux ou que le terrain est accidenté. Crédit : NASA/JPL-Caltech

“La compétition finale sera particulièrement difficile, car nous devons utiliser des robots avec des roues, des jambes et des avions pour accéder à tous les espaces complexes que la DARPA construira en compétition. Je suis ravi de voir comment notre équipe de robots très diversifiée se comportera”, a déclaré Joel Burdick, professeur Caltech et chercheur scientifique au JPL qui dirige la division campus Caltech de l’équipe CoSTAR.

Les robots produiront également une carte 3D en direct car ils localiseront les objets qui constituent un scénario d’intervention en cas de catastrophe et de recherche et sauvetage, tels que des mannequins (pour simuler des survivants humains), des téléphones portables et des sacs à dos répartis dans un vaste environnement.

« Notre participation à cet effort passionnant contribue à faire avancer l’un des objectifs du Center for Autonomous Systems and Technology (CAST) de Caltech : développer des robots qui peuvent aider à trouver et à sauver des humains lors de futures catastrophes », a déclaré Burdick.

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Regardez CoSTAR et son équipe de robotique se préparer pour le circuit urbain du défi souterrain DARPA de février 2020 lors d’un entraînement à l’école secondaire Elma d’Elma, Washington. L’équipe a terminé première. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Des artefacts spécifiques à l’environnement seront également présents, tels qu’une source d’émission de dioxyde de carbone qui simule une fuite de gaz dans un environnement urbain, ou un casque dans une grotte qui indiquerait une présence humaine à proximité. L’équipe de robotique doit travailler de manière indépendante, la plupart du temps, sans ou avec une communication sans fil limitée avec un seul superviseur humain, et la tâche doit être terminée en une heure. Plus ils peuvent traverser, atteindre, localiser et localiser avec précision d’objets, plus les points gagnés sont élevés.

« C’est un défi complexe pour la conception matérielle et logicielle, mais aussi pour l’équipe diversifiée qui a persévéré dans les défis auxquels nous sommes confrontés en compétition et dans le monde réel au cours des trois dernières années », a déclaré Benjamin Morell, technicien robotique et responsable de la réalisation du JPL. Dans l’équipe CoSTAR. “C’est incroyable de voir ce que l’équipe a produit, et je suis ravi de voir notre système mis à l’épreuve contre certains des meilleurs professionnels de la robotique au monde. Je suis également ravi de voir comment SubT réalisera de nouvelles avancées dans robotique autonome.”

Pour voir les faits saillants de la compétition virtuelle et les systèmes du 21 au 24 septembre, visitez : https://www.subtchallenge.com/SubTv.html

Pour plus d’informations sur l’équipe CoSTAR, visitez : https://costar.jpl.nasa.gov/

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