Prestigefyllt samarbete med NASA

NASA/Jet Propulsion Laboratory och forskargruppen i robotik vid Luleå tekniska universitet har påbörjat ett långsiktigt samarbete kring drönarteknik. Tanken är att autonoma drönare ska användas för utforskning av planeter.

– Det är ett ärofyllt och prestigefyllt samarbete för robotikforskningen vid Luleå tekniska universitet. Nu får vi möjlighet att utföra grundforskning inom robotik och artificiell intelligens med en av världens bästa forskningsorganisationer, känd för sin banbrytande verksamhet inom rymdutforskning, säger George Nikolakopoulos, professor i robotik och automation.

Det var Jet Propulsion Laboratory, JPL, som initierade samarbetet och tog kontakt med robotikgruppen. Anledningen var forskargruppens gedigna erfarenheter inom autonom fältrobotik och artificiell intelligens. Som en av de första forskargrupperna i världen har de till exempel kunnat uppvisa AI-baserad navigering av autonoma drönare i gruvor, en applikation som direkt kan överföras till flygande utforskning av planeter. Att navigera i okända miljöer på avlägsna planeter kan vara både farligt och svårt och ställer helt nya krav på både robotik och AI. Drönare kan dessutom klara uppgifter långt utöver vad ett semiautonomt markgående fordon klarar av.

Föreställ dig att du ska utforska ett okänt tomrum eller en mörk tunnel på en planet utan några som helst förkunskaper om platsen. I en sådan komplex miljö är drönare ett perfekt verktyg.

– Då är den artificiella intelligensen huvudsakligen inriktad på autonom perception om själva miljön: ”vad finns omkring mig och var är jag”, hur den undviker hinder: "identifiera hinder, farliga områden och försök undvika dem", autonom vägplanering, autonomt resonerande och övergripande uppdragsplanering och omkonfiguration, förklarar George Nikolakopoulos.

Unika fältförsök 

I just krävande miljöer där autonomi är en nyckelfaktor, pressar Luleå tekniska universitet ständigt gränserna för tillämpad AI inom robotik.

– Många forskargrupper runt om i världen har lyckats flyga autonoma drönare inomhus i laboratorier. Men det är endast ett begränsat antal forskargrupper som har förmågan och kunskapen att flyga utanför labben – att flyga i fält – och därmed minska glappet mellan teori och verklighet.

Robotikgruppen vid Luleå tekniska universitet tillhör den exklusiva skara som genomfört flera lyckade fältförsök. Till exempel har de fått en helt autonom drönare att inspektera en gruvtunnel.

– Det är sådana aktiviteter som bidrar till att vi är bland de främsta i världen när det gäller att flyga i verkliga miljöer, säger George Nikolakopoulos.

Bland världens bästa

Som ett resultat av samarbetet inom planetär utforskning, fick robotikgruppen också möjlighet att delta i NASA:s lag i DARPA Subterranean Challenge, världens mest avancerade och prestigefyllda robotik- och AI-tävling. Utöver NASA och Luleå tekniska universitet består laget av California Institute of Technology, Massachusetts Institute of Technology och Korea Advanced Institute of Science and Technology. Förutom Luleå tekniska universitet deltar endast två andra europeiska universitet i tävlingen, ett från Schewiz och ett från Tjeckien. Att få delta är således ett stort erkännande för robotikgruppen.

– I den här tävlingen får vi samarbeta med några av de bästa forskargrupperna i världen. Vi får dessutom synbarhet och kan påverka rymd- och AI-industrin i Sverige, säger George Nikolakopoulos.

– Men framför allt får vi otroligt mycket arbetsglädje. Vi får tillgång till en kontinuerlig källa av kunskap och inspiration. Vi får tillhöra eliten inom robotik och AI, såväl i Sverige som i världen.

Luleåforskare hos JPL

Ytterligare ett resultat av samarbetet mellan NASA/JPL och Luleå tekniska universitet är en långsiktig plan för forskarutbyten. Christoforos Kanellakis, doktorand i reglerteknik, är redan på plats i Pasadena, Kalifornien för en utbytestermin vid JPL. Hans arbete handlar just om AI-baserad robotperception och reglerteknik, två grundläggande AI-komponenter för att autonoma drönare ska lyckas utforska okända och extrema miljöer som till exempel planeter.