CIMON-2 debutta con successo sulla ISS

By Aprile 15, 2020Airbus

La tecnologia sperimentale che studia l’interazione uomo-macchina nel settore spaziale ha intrapreso con successo una nuova fase nel suo sviluppo. È anche previsto uno studio scientifico sugli effetti dello stress e dell’isolamento durante le missioni a lungo termine

CIMON-2, versione aggiornata di CIMON, l’assistente per gli astronauti, progettato e costruito da Airbus per conto dell’Agenzia Spaziale Tedesca (DLR – Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), ha dimostrato tutte le sue capacità a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS – International Space Station) durante i test iniziali. Il dimostratore tecnologico sferico volante, dotato di intelligenza artificiale (AI), ha dimostrato alcune delle sue particolarità interagendo con l’astronauta dell’ESA Luca Parmitano. CIMON-2 ha iniziato il suo viaggio verso l’ISS il 5 dicembre 2019 con un lancio dal Kennedy Space Center di Cape Canaveral, in Florida, sul volo di rifornimento CRS-19 e dovrebbe rimanere sull’ISS per almeno tre anni. Il team che ha sviluppato il progetto può già utilizzare i risultati, poco meno di due mesi dopo il primo utilizzo con successo di CIMON-2.

Tra i numerosi test effettuati, sono state messe alla prova le capacità di volo autonomo di CIMON-2, nonché il suo sistema di navigazione ad attivazione vocale e la sua comprensione e realizzazione di vari compiti. Per la prima volta, il dimostratore è riuscito con successo a volare fino a un punto specifico all’interno del modulo Columbus dell’ISS. Grazie al suo sofisticato sistema di navigazione, CIMON-2 è stato in grado di seguire il comando vocale e navigare verso una posizione specifica, indipendentemente da dove fosse. Ad esempio, durante l’avvio del suo nuovo software e hardware, l’astronauta dell’ESA Luca Parmitano ha chiesto a CIMON-2 di andare al Biological Experiments Laboratory (Biolab) all’interno del modulo Columbus.

È stato anche assegnato a CIMON-2 il compito di scattare su richiesta foto e video nel modulo ISS europeo, per poi mostrarli all’astronauta. Utilizzando queste funzionalità, CIMON-2 sarà in grado di supportare futuri esperimenti scientifici sulla ISS.

Nella sua versione attuale, il dimostratore tecnologico è dotato di microfoni più sensibili di quelli del suo predecessore (CIMON), nonché di un migliore senso dell’orientamento. Anche la sua intelligenza artificiale e la stabilità delle sue complesse applicazioni software sono state notevolmente aumentate. Alimentato a batteria, anche la sua autonomia è aumentata di circa il 30%. Gli astronauti possono anche attivare una funzione su CIMON-2 che consente l’analisi linguistica delle emozioni e mostrare empatia nei confronti del suo interlocutore.

L’obiettivo di questo progetto è anche quello di studiare le possibilità di ridurre lo stress grazie ad assistenti intelligenti come CIMON. CIMON potrebbe fungere da partner e assistente, supportando gli astronauti nel loro elevato carico di lavoro fatto di esperimenti e lavori di manutenzione e riparazione, riducendo così la loro esposizione allo stress durante le missioni a lungo termine. CIMON costituisce quindi una possibile base per lo sviluppo di sistemi di assistenza sociale in grado di ridurre lo stress legato all’isolamento o alle dinamiche di gruppo. Questi sistemi potrebbero forse contribuire ad alleviare questo tipo di problema sulla Terra.

I membri del team CIMON composto da DLR, Airbus, IBM, Ludwig Maximilian University di Monaco (LMU) e EES Biotesc Space Biotechnology Support Center a Lucerna, Svizzera, sono estremamente soddisfatti delle prestazioni di CIMON-2 e del buon funzionamento del nuovo hardware e software. Questo continuo successo del progetto CIMON è un altro risultato pionieristico nell’uso dell’IA nel volo spaziale umano.

 

La “Famiglia” CIMON

CIMON, il robot interattivo che fa da assistente per gli astronauti è stato sviluppato e costruito da Airbus a Friedrichshafen e Brema per conto dell’Agenzia Spaziale Tedesca (DLR) e finanziato dal Ministero federale tedesco dell’economia e dell’energia. L’intelligenza artificiale a comando vocale si basa sulla tecnologia Watson di IBM Cloud. Gli aspetti umani del sistema di assistenza sono stati sviluppati in collaborazione con gli scienziati del Ludwig-Maximilian University Hospital di Monaco (LMU). Il Biotesc presso l’Università di Lucerna garantisce che CIMON funzioni perfettamente nel modulo Columbus dell’ISS e supporta l’interazione degli astronauti con CIMON da terra.

Dall’agosto 2016, un project team composto da circa 50 persone provenienti da DLR, Airbus, IBM e LMU ha lavorato per circa due anni all’implementazione di CIMON. Il prototipo del dimostratore è rimasto a bordo della ISS dal 2 luglio 2018 al 27 agosto 2019 e ha compiuto la sua missione di 90 minuti a fianco dell’astronauta tedesco dell’ESA Alexander Gerst il 15 novembre 2018. Non è un caso che il nome CIMON rimandi al “Professor Simon Wright”, l’assistente robot – o il “cervello volante” – della serie giapponese di fantascienza “Captain Future”. A seguito della riuscita missione CIMON-1, il primo robot autonomo europeo nel volo spaziale umano è stato dichiarato patrimonio culturale tedesco e restituito sulla Terra. Il lavoro su CIMON-2 è stato completato in meno di un anno da 20 dipendenti della “Famiglia” CIMON.

 

CIMON – l’idea

Sviluppato e costruito da Germania, CIMON è una tecnologia sperimentale per supportare gli astronauti e aumentare l’efficienza del loro lavoro. CIMON è in grado di mostrare e spiegare informazioni e istruzioni per esperimenti e riparazioni scientifiche. L’accesso con controllo vocale a documenti e media è un vantaggio, in quanto gli astronauti possono avere entrambe le mani libere. Può anche essere usato come telecamera mobile consentendo all’equipaggio di risparmiare tempo. In particolare, CIMON potrebbe essere utilizzato per eseguire attività di routine, come documentare esperimenti, cercare oggetti e fare l’inventario. CIMON può anche vedere, ascoltare, capire e parlare e può orientarsi usando gli “occhi” – una fotocamera stereoscopica e una fotocamera ad alta risoluzione che utilizza per il riconoscimento facciale – nonché altre due fotocamere montate sui lati che utilizza per le foto e la documentazione video. I sensori a ultrasuoni misurano le distanze per riconoscere potenziali collisioni. Le “orecchie” sono costituite da otto microfoni per identificare le direzioni e un microfono direzionale aggiuntivo per migliorare il riconoscimento vocale. La “bocca” è un altoparlante che può usare per parlare o riprodurre musica. Per la comprensione del linguaggio, l’elemento centrale dell’intelligenza artificiale è il sistema Watson di IBM. CIMON non è stato dotato di capacità di autoapprendimento e richiede un’istruzione umana attiva. L’intelligenza artificiale utilizzata per il movimento autonomo è stata fornita da Airbus ed è progettata per la pianificazione dei movimenti e il riconoscimento degli oggetti. Dodici rotori interni consentono a CIMON di muoversi e ruotare liberamente in tutte le direzioni. Ciò significa che può rivolgersi all’astronauta quando viene chiamato, annuire e scuotere la testa e seguire l’astronauta – sia autonomamente che a comando.

 

CIMON-2 & Luca Parmitano Copyright NASA-ESA

 

CIMON-2 infographic