インテリジェントロボティクスグループ（IRG）は、カリフォルニア州シリコンバレーに所在するNASAエイムズ研究センターのインテリジェントシステム部門内の研究組織である。このグループはロボティクスと自律性における応用研究を行い、ジェット推進研究所やジョンソン宇宙センターのグループと並んで、NASAにおけるロボティクス専門知識の主要組織の一つとして機能している。そのポートフォリオは、有人探査のためのロボティクス、知覚とナビゲーション、ユーザーインターフェース、ソフトウェアアーキテクチャ、シミュレーションに及ぶ。
IRGは、国際宇宙ステーションに配備されたAstrobee自由飛行ロボットを含む注目すべき宇宙飛行システムを開発し、VIPER月面ローバーにおいて飛行ソフトウェア、ナビゲーション、シミュレーション、ミッション運用の主要な貢献者であった。また、このグループは宇宙飛行ミッション概念開発を支援するために数多くのロボットフィールドテストキャンペーンを実施し、その成果はカーネギーメロン大学との協力によるGigaPanシステムの商業化につながった。
研究分野
このグループの研究活動は、宇宙探査のための応用ロボティクスに重点を置いている。主要な分野には知覚とナビゲーションがあり、アルゴリズムによりローバーや自由飛行ロボットが環境をマッピングし、地形を自律的に横断できるようにしている。ユーザーインターフェース開発は、オペレーターが遠隔地や危険な環境でロボットを監督するためのツールに焦点を当てており、ミッション計画や訓練のためのシミュレーション環境を組み込むことが多い。IRGが開発したソフトウェアアーキテクチャは、ロボット制御とデータ処理のためのモジュール式で再利用可能なシステムをサポートしている。
Astrobee自由飛行ロボット
Astrobeeは、国際宇宙ステーション内で動作するように設計された一連の立方体形状のロボットである。IRGはAstrobeeシステムを開発し、これは宇宙飛行士が在庫追跡や環境モニタリングなどの日常業務を支援し、微小重力ロボティクスにおける実験のプラットフォームとして機能している。ロボットは推進に電動ファンを、ナビゲーションにカメラを使用し、自律的なドッキングと再充電を可能にしている。Astrobeeは以前の自由飛行器の概念に基づいており、2019年の配備以来ステーションで運用されている。
VIPER月面ローバーへの貢献
IRGは、月の南極における水氷のマッピングを目指したVIPER（揮発性物質調査極地探査ローバー）ミッションの主要な貢献者であった。このグループは飛行ソフトウェア、ナビゲーションアルゴリズム、シミュレーションツール、ミッション運用サポートを提供した。VIPERの設計にはドリルと分光計を備えた移動ロボットが含まれており、IRGのナビゲーションシステムは困難な極地地形の自律的な横断を可能にすることを目的としていた。このミッションは2024年の打ち上げが予定されていたが、2025年時点でその状況はプログラム上の見直しの対象となっている。
フィールドテストとGigaPan
IRGは、火星に似た条件下でロボットシステムを検証するために、砂漠や火山地域などの地上類似サイトで多くのフィールドテストキャンペーンを組織・参加してきた。これらのテストは、有人・ロボットチームやサンプルリターンシナリオのミッション概念開発に情報を提供した。カーネギーメロン大学と共同開発されたGigaPanシステムは、数千枚の写真をつなぎ合わせて高解像度のパノラマ画像を作成することを可能にする。もともとは惑星表面の記録に使用されていたが、GigaPanは一般利用のために商業化され、教育者や研究者が没入型の画像を共有できるようになった。
協力と影響
このグループは、カーネギーメロン大学を含む学術機関や他のNASAセンターと協力している。その成果はロボットソフトウェアの実践に影響を与え、宇宙応用における人工知能のより広い分野に貢献してきた。IRGの火星探査ローバーミッションでの経験は、2004年にクリステン・スタッブスとイラ・ヌールバフシュによって文書化された技術報告書で、ミッション運用と人間とロボットの相互作用における教訓を強調した。このグループの機械学習とコンピュータビジョンへの貢献はナビゲーションと知覚システムに応用されているが、これらのアルゴリズムの具体的な詳細は公に詳述されていない。
関連項目
参考文献
- 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. Intelligent Robotics Group official website.
外部リンク
- 公式ウェブサイト
- IRG研究所のGigaPan（カーネギーメロン大学が開発したシステム）、2011年10月24日19:47 GMT取得。