Le Intelligent Robotics Group (IRG) est une organisation de recherche au sein de la division des systèmes intelligents du centre de recherche Ames de la NASA, situé dans la Silicon Valley en Californie. Le groupe mène des recherches appliquées en robotique et en autonomie, servant comme l'une des principales organisations de la NASA pour l'expertise en robotique, aux côtés des groupes du Jet Propulsion Laboratory et du Johnson Space Center. Son portefeuille couvre la robotique pour l'exploration humaine, la perception et la navigation, les interfaces utilisateur, les architectures logicielles et la simulation.
L'IRG a développé des systèmes spatiaux notables, notamment les robots volants libres Astrobee déployés sur la Station spatiale internationale, et a été un contributeur principal au rover lunaire VIPER en matière de logiciel de vol, de navigation, de simulation et d'opérations de mission. Le groupe a également mené de nombreuses campagnes de tests robotiques sur le terrain pour soutenir le développement de concepts de missions spatiales, et son travail a conduit à la commercialisation du système GigaPan en collaboration avec Carnegie Mellon University.
Domaines de recherche
Les activités de recherche du groupe mettent l'accent sur la robotique appliquée à l'exploration spatiale. Les domaines clés incluent la perception et la navigation, où des algorithmes permettent aux rovers et aux robots volants libres de cartographier des environnements et de traverser un terrain de manière autonome. Le développement d'interfaces utilisateur se concentre sur des outils permettant aux opérateurs de superviser des robots dans des environnements distants ou dangereux, intégrant souvent des environnements de simulation pour la planification de mission et la formation. Les architectures logicielles développées par l'IRG soutiennent des systèmes modulaires et réutilisables pour le contrôle robotique et le traitement des données.
Robots volants libres Astrobee
Astrobee est une série de robots en forme de cube conçus pour fonctionner à l'intérieur de la Station spatiale internationale. L'IRG a développé le système Astrobee, qui aide les astronautes dans des tâches courantes, telles que le suivi des stocks et la surveillance environnementale, et sert de plateforme pour des expériences en robotique en microgravité. Les robots utilisent des ventilateurs électriques pour la propulsion et des caméras pour la navigation, permettant un amarrage et une recharge autonomes. Astrobee s'appuie sur des concepts antérieurs de vol libre et est opérationnel sur la station depuis son déploiement en 2019.
Contribution au rover lunaire VIPER
L'IRG a été un contributeur principal à la mission VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover), qui visait à cartographier la glace d'eau au pôle sud lunaire. Le groupe a fourni le logiciel de vol, les algorithmes de navigation, les outils de simulation et le soutien aux opérations de mission. La conception de VIPER comprenait un robot mobile avec une foreuse et des spectromètres, et les systèmes de navigation de l'IRG étaient destinés à permettre une traversée autonome du terrain polaire difficile. La mission était prévue pour un lancement en 2024, bien qu'en 2025, son statut ait fait l'objet de revues programmatiques.
Tests sur le terrain et GigaPan
L'IRG a organisé et participé à de nombreuses campagnes de tests sur le terrain sur des sites analogues terrestres, tels que des déserts et des régions volcaniques, pour valider des systèmes robotiques dans des conditions similaires à celles de Mars. Ces tests ont informé le développement de concepts de missions pour des équipes humain-robot et des scénarios de retour d'échantillons. Le système GigaPan, développé avec Carnegie Mellon University, permet de créer des images panoramiques à haute résolution en assemblant des milliers de photographies. Initialement utilisé pour la documentation de surfaces planétaires, GigaPan a été commercialisé pour un usage public, permettant aux éducateurs et aux chercheurs de partager des images immersives.
Collaboration et impact
Le groupe collabore avec des institutions académiques, notamment Carnegie Mellon University, et d'autres centres de la NASA. Son travail a influencé les pratiques logicielles robotiques et a contribué au domaine plus large de l'intelligence artificielle dans les applications spatiales. L'expérience de l'IRG avec la mission Mars Exploration Rover, documentée dans un rapport technique de 2004 par Kristen Stubbs et Illah Nourbakhsh, a mis en évidence des leçons sur les opérations de mission et l'interaction humain-robot. Les contributions du groupe au machine learning et à la vision par ordinateur sont appliquées dans les systèmes de navigation et de perception, bien que les détails spécifiques de ces algorithmes ne soient pas divulgués publiquement.
Voir aussi
Références
- Stubbs, K., & Nourbakhsh, I. (2004). An Analysis of the Intelligent Robotics Group's Experience with the Mars Exploration Rover Mission. CMU-RI-TR-04-45.
- NASA Ames Research Center. Site web officiel du Intelligent Robotics Group.
Liens externes
- Site web officiel
- GigaPan du laboratoire de l'IRG (système développé par Carnegie Mellon University), consulté le 24 octobre 2011 à 19h47 GMT.