인텔리전트 로보틱스 그룹(IRG)은 캘리포니아 실리콘밸리에 위치한 NASA 에임스 연구센터의 지능형 시스템 부서 내 연구 조직이다. 이 그룹은 로봇공학과 자율성 분야의 응용 연구를 수행하며, 제트 추진 연구소와 존슨 우주 센터의 그룹들과 함께 NASA의 주요 로봇공학 전문 조직 중 하나로 기능한다. 그 포트폴리오는 인간 탐사를 위한 로봇공학, 인식 및 내비게이션, 사용자 인터페이스, 소프트웨어 아키텍처, 시뮬레이션에 걸쳐 있다.
IRG는 국제 우주 정거장에 배치된 Astrobee 자유 비행 로봇을 포함한 주목할 만한 우주 비행 시스템을 개발했으며, VIPER 달 탐사 로버의 비행 소프트웨어, 내비게이션, 시뮬레이션 및 임무 운영에 주요 기여자였다. 이 그룹은 또한 우주 비행 임무 개념 개발을 지원하기 위해 수많은 로봇 현장 시험 캠페인을 수행했으며, 그 작업은 카네기 멜론 대학교와의 협력을 통해 GigaPan 시스템의 상업화로 이어졌다.
연구 분야
그룹의 연구 활동은 우주 탐사를 위한 응용 로봇공학에 중점을 둔다. 주요 분야에는 인식 및 내비게이션이 포함되며, 여기서 알고리즘은 로버와 자유 비행 로봇이 환경을 매핑하고 지형을 자율적으로 횡단할 수 있게 한다. 사용자 인터페이스 개발은 원격 또는 위험한 환경에서 운영자가 로봇을 감독할 수 있는 도구에 초점을 맞추며, 종종 임무 계획 및 훈련을 위한 시뮬레이션 환경을 통합한다. IRG가 개발한 소프트웨어 아키텍처는 로봇 제어 및 데이터 처리를 위한 모듈식, 재사용 가능한 시스템을 지원한다.
Astrobee 자유 비행 로봇
Astrobee는 국제 우주 정거장 내부에서 작동하도록 설계된 일련의 큐브 모양 로봇이다. IRG는 Astrobee 시스템을 개발했으며, 이는 재고 추적 및 환경 모니터링과 같은 일상적인 작업에서 우주비행사를 지원하고 미세 중력 로봇공학 실험을 위한 플랫폼 역할을 한다. 로봇은 추진을 위해 전기 팬을, 내비게이션을 위해 카메라를 사용하여 자율 도킹 및 재충전을 가능하게 한다. Astrobee는 초기 자유 비행체 개념을 기반으로 하며 2019년 배치 이후 우주 정거장에서 운영되어 왔다.
VIPER 달 탐사 로버 기여
IRG는 달 남극의 물 얼음을 매핑하는 것을 목표로 한 VIPER(휘발성 물질 조사 극지 탐사 로버) 임무에 주요 기여자였다. 그룹은 비행 소프트웨어, 내비게이션 알고리즘, 시뮬레이션 도구 및 임무 운영 지원을 제공했다. VIPER의 설계에는 드릴과 분광계를 갖춘 이동 로봇이 포함되었으며, IRG의 내비게이션 시스템은 어려운 극지 지형의 자율 횡단을 가능하게 하도록 의도되었다. 임무는 2024년 발사 예정이었으나, 2025년 현재 그 상태는 프로그램 검토의 대상이 되었다.
현장 시험 및 GigaPan
IRG는 화성과 유사한 조건에서 로봇 시스템을 검증하기 위해 사막 및 화산 지역과 같은 지상 유사 현장에서 많은 현장 시험 캠페인을 조직하고 참여했다. 이러한 시험은 인간-로봇 팀 및 샘플 반환 시나리오에 대한 임무 개념 개발에 정보를 제공했다. 카네기 멜론 대학교와 함께 개발된 GigaPan 시스템은 수천 장의 사진을 이어 붙여 고해상도 파노라마 이미지를 생성할 수 있게 한다. 원래 행성 표면 문서화에 사용되었던 GigaPan은 공공 사용을 위해 상업화되어 교육자와 연구자가 몰입형 이미지를 공유할 수 있게 했다.
협력 및 영향
그룹은 카네기 멜론 대학교를 포함한 학술 기관 및 다른 NASA 센터와 협력한다. 그 작업은 로봇 소프트웨어 관행에 영향을 미쳤으며 우주 응용 분야의 인공 지능 더 넓은 분야에 기여했다. IRG의 화성 탐사 로버 임무 경험은 2004년 Kristen Stubbs와 Illah Nourbakhsh의 기술 보고서에 문서화되어 임무 운영 및 인간-로봇 상호 작용에 대한 교훈을 강조했다. 그룹의 기계 학습 및 컴퓨터 비전 기여는 내비게이션 및 인식 시스템에 적용되지만, 이러한 알고리즘의 구체적인 세부 사항은 공개적으로 상세히 설명되지 않았다.
같이 보기
참고 문헌
- 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 공식 웹사이트.
외부 링크
- 공식 웹사이트
- IRG 실험실의 GigaPan(카네기 멜론 대학교가 개발한 시스템), 2011년 10월 24일 19:47 GMT에 검색됨.