成就國際空間站的生活之美
帶有人工智能傳感器的機(jī)器人讓宇航員的太空生活更輕松

博世的SoundSee技術(shù)可以在國際空間站(ISS)出現(xiàn)故障時(shí)提醒空間站上的機(jī)組人員。前宇航員Michael Foale參與了這項(xiàng)技術(shù)的開發(fā),他知道什么在太空中是重要的。
太空漫步

太空對(duì)于Michael Foale來說可謂熟悉。他在1992到2004之間,共赴太空6次。2003年,他出任指揮官,在國際空間站中生活了6個(gè)月。他曾4次在太空中自由漂浮。“第一次漫步太空的場景,我還記得很清楚,”他說,“走出太空艙,我能看到地球和銀河,那景象令人嘆為觀止。”Foale從6歲起就懷揣著的夢(mèng)想在那一刻得以實(shí)現(xiàn)。“我一直很想去太空,看看那里的美景?!?/p>
374 天
Michael Foale一共在太空生活了374天。 直至2008,他都是美國宇航員的紀(jì)錄保持者。
太空旅行潛力無窮
如今Foale已經(jīng)62歲了,他在火箭飛船上環(huán)繞地球飛行的時(shí)代已經(jīng)成為過去,但他對(duì)太空旅行的滿腔熱情絲毫不減,他希望能將這股熱情傳遞給更多的人。
Foale認(rèn)為太空旅游領(lǐng)域具有很大的潛力:“我希望未來有更多的人有機(jī)會(huì)去太空旅行。這將重新燃起人們探索外太空的熱情,催生出一些自負(fù)盈虧的私人公司。”這樣的公司可以加速太空探索和新技術(shù)的開發(fā)。事實(shí)上我們已經(jīng)在航空航天創(chuàng)新中受益,例如火災(zāi)報(bào)警器,微孔/泡沫材料以及手機(jī)攝像頭的圖像傳感器。
許多科學(xué)家認(rèn)為,人類應(yīng)該將活動(dòng)范圍擴(kuò)展到太空中,以便通過在小行星上開采原材料并殖民新行星來滿足對(duì)資源日益增長的需求。
Foale相信機(jī)器人將在未來的太空旅行中發(fā)揮關(guān)鍵作用。 Foale說:“我認(rèn)為人與機(jī)器之間的緊密合作將改變我們的生活,機(jī)器人將在太空探索中發(fā)揮巨大作用。”這就是為什么他加入了致力于開發(fā)用于太空的機(jī)器人的研究團(tuán)隊(duì)。用于深度音頻分析的博世SoundSee傳感器系統(tǒng),將會(huì)參與到ISS的這個(gè)項(xiàng)目中。在ISS上,SoundSee通過噪聲分析識(shí)別機(jī)械和設(shè)備故障的能力將得到測試。
佩戴麥克風(fēng)的迷你機(jī)器人
SoundSee技術(shù)是由博世和美國太空機(jī)器人公司Astrobotic開發(fā)的。Michael Foale近一年來為該團(tuán)隊(duì)提供在地球上進(jìn)行測試的支持。 SoundSee系統(tǒng)安裝在由美國國家航空航天局開發(fā)的立方體形狀的微型機(jī)器人Astrobee上,該機(jī)器人自動(dòng)漂浮在國際空間站上。 也就是說,SoundSee麥克風(fēng)有望連續(xù)記錄空間站上機(jī)械和設(shè)備的運(yùn)行噪音。

SoundSee幫忙聽出故障
這些記錄下的音頻文件將會(huì)被發(fā)送回地球,以供博世科學(xué)家進(jìn)行評(píng)估。研究人員希望能夠判斷單個(gè)機(jī)器發(fā)出的運(yùn)行噪音是否吻合或偏離典型的聲音模式。然后,通過使用偏離的聲音特征,他們將能夠確定機(jī)器是否正在遇到技術(shù)故障,或者在不久的將來是否會(huì)發(fā)生故障。 “這些檢查對(duì)于國際空間站上的重要系統(tǒng)(例如空氣處理或照明系統(tǒng))尤其重要,” Foale解釋說。如果SoundSee將即將發(fā)生的故障通知科學(xué)家,則可以相應(yīng)地通知ISS機(jī)組人員,以便他們可以維修相關(guān)機(jī)器或更換受影響的組件。
節(jié)省宇航員的寶貴時(shí)間

2019年秋天,Soundsee傳感器系統(tǒng)通過火箭送到國際空間站。 Foale相信SoundSee將為宇航員的日常工作提供至關(guān)重要的幫助:“在ISS上,宇航員的工作日充滿了繁瑣的工作。他們正在研究零重力對(duì)細(xì)胞,植物和人體的影響。這些知識(shí)對(duì)于規(guī)劃和執(zhí)行未來的太空任務(wù)非常重要。運(yùn)動(dòng)計(jì)劃也是ISS日常生活的一部分。零重力限制了宇航員的活動(dòng),所以宇航員的肌肉在太空中的萎縮速度比地球快。這意味著當(dāng)宇航員返回地球時(shí),必須鍛煉肌肉以防止健康問題。另外,宇航員還經(jīng)常忙于檢查機(jī)載設(shè)備是否有故障,這時(shí)候SoundSee就可以派上用場。”該系統(tǒng)可以節(jié)省宇航員的時(shí)間,讓他們可以把時(shí)間用在更重要的事情上。如果Soundsee這個(gè)“漂浮的檢修員”按預(yù)期工作,則還可能在發(fā)生故障之前就警告機(jī)組人員,這將節(jié)省更多時(shí)間。“維護(hù)機(jī)器要比發(fā)生故障后修理機(jī)器容易得多,” Foale說。
從太空回歸地球
如果國際空間站上的測試成功,可預(yù)見的下一步就是人工智能(AI)的集成。 AI可以分析音頻數(shù)據(jù)并自動(dòng)執(zhí)行故障排除過程。也許SoundSee有一天將成為航天器的標(biāo)準(zhǔn)功能,成為人類探索太空的歷程中不可或缺的幫手。無論太空旅行的未來發(fā)展如何,SoundSee技術(shù)的研發(fā)人員都堅(jiān)信這次在ISS上的測試將能證明它在地球上也適用。例如,SoundSee可用于監(jiān)視加熱,通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)或車輛發(fā)動(dòng)機(jī)。太空之所以是開發(fā)人員精準(zhǔn)調(diào)試傳感器系統(tǒng)的理想測試實(shí)驗(yàn)室,不是因?yàn)榫吧珘衙溃且驗(yàn)樘盏恼婵窄h(huán)境不像地球表面那么嘈雜。

62歲, Colin Michael Foale博士
前美國宇航員和國際空間站指揮官

Colin Michael Foale生于英國。 他在劍橋大學(xué)攻讀物理學(xué),并于1982年在該大學(xué)獲得了天體物理學(xué)博士學(xué)位。在獲得學(xué)士學(xué)位后,他移居美國,為飛機(jī)制造商McDonnell Douglas工作,然后于1983年加入NASA,在位于德克薩斯州休斯頓的約翰遜航天中心的航班控制中心任職。九年后,他第一次飛往太空。
作為一名宇航員,F(xiàn)oale參加了六次太空飛行,總共在太空度過了374天。 2013年,他離開NASA,與他的公司Foale Aerospace,Inc.一起將機(jī)器學(xué)習(xí)方法應(yīng)用于航空航天器。
摘要
博世SoundSee傳感器系統(tǒng)將在國際空間站(ISS)上進(jìn)行測試。 它的工作是記錄機(jī)器的運(yùn)行噪音,接地研究人員將對(duì)其進(jìn)行分析,以發(fā)現(xiàn)任何技術(shù)故障。 如果測試成功,SoundSee可以勝任空間站中的機(jī)器檢查工作,減輕宇航員們的工作負(fù)擔(dān)。