Kövesse az Indexet Facebookon is!
Követem!További Hardver cikkek
Miért csökken oly drasztikusan bolygónk jéggel borított területe? A klimatológiai-ökológiai kérdést sokan sokféleképpen, főként műholdas adatokra támaszkodva válaszolják meg. Csakhogy ezek az adatok mégsem annyira pontosak, mint a terepen gyűjtöttek.
Márpedig a vizsgálódás tárgyát képező terepeken - Grönlandon, Antarktiszon - rendkívül mostoha, az emberi munkát megnehezítő vagy teljesen ellehetetlenítő időjárási viszonyok uralkodnak. Ráadásul egyes jégmezők bármikor megolvadhatnak, hirtelen hóviharok törhetnek ki. A statikus időjárási megfigyelőállomások nem teszik lehetővé, hogy a kutatók a minél több helyszínről gyűjtsék össze a szükséges (hőmérsékletre, széllökések erejére, nedvességre, sugárzásra, stb. vonatkozó) információt.
Hó-parányok
Mivel a részletes adatok "összeszedése" ember számára felettébb veszélyes, célszerű gépeket bevetni - fogalmazódott meg a Georgia Technológiai Intézet és a Pennsylvania Állami Egyetem néhány tudósának fejében. Közös munkájuk eredménye a kiszámíthatatlan terepeken bevethető speciális tervezésű SnoMotes (hó-parányok, hó-mótok) robotok. Elvileg csapatban dolgoznak, együttműködésük eredményeként a vizsgálódás tárgyát képező terület lehető legnagyobb részét lefednék.
"Ahhoz, hogy bizonyossággal ki lehessen jelenteni a klímaváltozás világ jégállományára gyakorolt hatását, a tudósoknak nagyon pontos adatokra van szükségük klímamodelljeik hitelesítéséhez" - jelentette ki a projektet és a Georgia Tech Humán-automatikai Rendszerek Laboratóriumát vezető Ayanna Howard. - "Ezért akartunk adatgyűjtésre képes terepjáró gépeket készíteni. Fejlesztéseink teljes mértékben a tudomány vezérelte robotika kategóriájába sorolhatók." Howard korábban a NASA-ban dolgozott. Egyik hajdani munkatársa, Derrick Lampkin (Pennsylvania Állami Egyetem, Földtudományi Tanszék) szintén részt vesz a projektben.
"A Grönlandon és az Antarktiszon végbemenő változások jelentik a legbizonytalanabb tényezőt a következő évtizedek globális tengerszint-növekedés előrejelzésében" - magyarázza Lampkin. - "Skálázható, könnyen adaptálható, autonóm mobil klímamonitorozó hálózaton dolgozunk. A legkülönbözőbb fontos meteorológiai méréseket gyűjti össze, amellyel jelentősen növeli a már létező hálózatok teljesítményét."
Gyerekjátékról mintázott robotok
A hó-parányok nem-távirányított, autonóm robotok. Érzékelőket és kamerákat használva navigálnak környezetükben. Ugyan a jelenlegi prototípus még nincs felszerelve az összes szükséges szenzorral, a későbbiekben - a terepre küldött változatoknál - nem lesz bennük hiány, akárcsak a tudósok által meghatározott mérésekre specializált műszerekben sem.
Howard és csoportja a robotok mobilitásán és mesterséges intelligenciáján, Lampkinék az érzékelőkön dolgoznak. Az első terepjárók túl bonyolultnak bizonyultak, ráadásul hatékonyságukkal is akadtak gondok. A kezdeti kudarc után döntöttek a folyamatos rongálásnak kitett, játékszerű szerkezetek mellett. Howard gyerekeknek készített, lepusztulásig használt hójáró-készletből sáfárkodott. A masinára kamerát szereltek, belepakolták a nélkülözhetetlen számítógépeket, szenzorrendszereket. A hatvan centiméter hosszú, harminc centiméter széles, felettébb masszív gépet viszonylag olcsón állították elő. A későbbi változatok - természetesen - "intelligensebbek", illetve nagyobbak lesznek. Howard elmondása szerint más egyetemeken, kutatóintézetekben szintén kísérleteznek játékszerű hó-járókkal, viszont azok a próbálkozások sokkal drágábbak.
Alaszka, Antarktisz
A gépek a következőképpen fognak működni: a tudósok kiválasztják a vizsgálandó terepet, kijelölnek egy "bázistelepet", ahonnan útjukra bocsátják a területhez és a szükséges mérésekhez programozott/felszerelt hó-parányokat. Munkájukat folyamatosan monitorozzák, küldetésükön menetközben is módosíthatnak. A robotok munkáját két fontos újítás határozza meg: a lokalizálást és a kommunikációt/koordinációt, valamint a jégen való manőverezést eddig nem alkalmazott módszerekkel végzik. Mihelyst megérkeznek a terepre, stratégiai fontosságú pontokon helyezkednek el. Így bizonyosodnak meg, hogy a kijelölt terület egészét lefedik, vagy sem. Howard és kollégái két módszert tesztelnek, amelyekkel a robotok eldöntik, milyen pozíciókat foglaljanak el a mérésekhez.
Az első változatban egyfajta "árverést" tartanának: "fogadásokat" kötnének az óhajtott helyszínre, melyeket a közelségük, a kellő műszerek megléte, azok minősége határozna meg. A második inkább matematikai jellegű: a hó-parányokat egy hálózat megadott pontjain helyezik el. A hálózatot - a terület egészét lefedendő - a későbbiekben kibővítenek. A jégen, hóban való manőverezés szintén bonyolult feladat. A többi nehéz terepen ténykedő robotnak például a változatos színvilág, természeti formák (sziklák, stb.) adnak fogódzókat. A sarkvidékeken kutakodó gépek viszont teljes és kilátástalan fehérségben (és mellette esetleg sötétben is) dolgoznak.
Howard egyik diákja érdekes felfedezésre jutott: a hó által formált vonalak - távolság, irány, sebesség meghatározásában segítő - markerként használhatók. A SnoMotes első tényleges tesztjére júliusban kerül sor Alaszkában. A mostohább Antarktiszra viszont az áramkörök megfelelő hőmérsékletét biztosító melegítőrendszerrel ellátott ellenállóbb és masszívabb változatra lesz szükség.
Kövesse az Indexet Facebookon is!
Követem!
