Banebrytende astronaut-hanske for utforskning av månen og Mars
NTNU-studenter har utviklet en smarthanske for astronauter som kan brukes under utforskning av andre planeter. NASA-partnere har nylig gjort vellykket testing av hansken på forskningsstasjonen «Haughton Mars Project».
Gründerbedriften Ntention, med utspring fra NTNU, har utviklet designet og teknologien bak en smarthanske for astronauter. Samarbeidspartnerne omtaler smarthansken som banebrytende for fremtidig menneskelig utforskning av månen, Mars – og eventuelt andre planeter.
NASA planlegger å returnere til månen innen 2024 med Artemis-programmet, og deretter sende astronauter til Mars. Som følge av Ntentions prosjekt med NASA kan astronautene bli utstyrt med norskutviklede smarte hansker fra Ntention.
Teknologien bak hansken handler om å kommunisere med maskiner via kroppen. Hansken gjør at astronauter kan kontrollere roboter, som for eksempel droner, ved hjelp av enkle håndbevegelser.
Selskapet Ntention består i dag av 13 NTNU-studenter, hovedsakelig fra fagfeltene industriell økonomi, kybernetikk og robotikk samt industridesign.
Mars on Earth
Hansken gjør styring av droner mer fleksibel og presis. Her testes den på Devon Island. Foto: Haughton-Mars Project
NASA Haughton-Mars Project har nylig testet studentenes smarthanske. De melder at testingen har vært suksessfull.
Det er Mars Institute og SETI Institute som informerer om dette i en nyhetsmelding.
NASA Haughton-Mars Project (HMP) er et forskningsanlegg som ligger på verdens største ubebodde øy, Devon Island i Arktis. Stedet kalles ofte Mars on Earth på grunn av sitt tøffe arktiske klima og fordi dette er et av de mest Mars-lignende stedene på jorden.
I løpet av sin 23 års historie har NASA HMP gitt mange bidrag til fremskritt innen romforskning, spesielt i testing av nye teknologier for verdensrommet. Devon Islands karrige terreng, minusgrader, isolasjon og avstand gir unike forskningsmuligheter – og utfordringer som på en langvarig romferd.
Hansken gir astronautene gir god fingerferdighet
En astronaut på romferd opererer i en romfartsdrakt som under trykk er relativt stiv og umedgjørlig. Finmotorikk er med andre ord ikke spesielt enkelt i en romdrakt. Hånd- og fingerbevegelser blir møtt med betydelig motstand, noe som gjør det vanskelig for astronautene å utføre oppgaver som å kontrollere roboter og samle prøver.
– En romdrakt utstyrt med en smarthanske kan derfor være en løsning, sier Dr. Pascal Lee i pressemeldingen. Han er romforsker ved Mars Institute og direktør for NASA Haughton-Mars Project.
Sømløst mellom mennesker og maskiner
Slik ser prototypen av den smarte hansken ut. Foto: Haughton-Mars Project
I «Astronaut Smart Glove» er følsomheten for håndbevegelser justerbar og kan stilles høyt.
– Vår filosofi er å lage teknologi som gjør grensesnittet mellom mennesker og maskiner intuitivt og sømløst. Med denne hansken kan astronauten lett kontrollere en rekke type roboter, noe som gjør forskning og utforskning av andre planeter mer effektiv, sier NTNU-student Moina Medbøe Tamuly, medgründer og co-CEO i Ntention.
Han har i sommer vært feltdeltaker under testingen av hansken på Devon Island.
– Nå er vi glade for å se at teknologien vår også kan brukes til utforskningen av rommet, sier Tamuly.
Hva gjør hansken banebrytende?
– Den smarte hansken bruker en mikrokontroller for å lese en rekke ulike sensorer, forklarer NTNU-student Sondre Tagestad, systemutviklingsingeniør hos Ntention og feltdeltaker på teststasjonen på Devon Island der han har hatt den tekniske ledelsen for både hardware og software for prototypen «Astronaut Smart Glove».
– Sensorene fanger selv subtile bevegelser fra hånden og fingrene, og overfører disse trådløst til en mobil enhet som styrer dronen eller en hvilken som helst annen robot.
Neste generasjons romdrakter
Forskningsstasjonen på Devon Island ligger i helt spesielle omgivelser som passer perfekt til testing av romfartsteknologi. Foto: Haughton-Mars Project
– Astronauter trenger romdrakter som gjør det enkelt for dem å samhandle med omgivelsene sine, inkludert utføre komplekse oppgaver, sier Dr. Greg Quinn ved Collins Aerospace som samarbeider med NASA om utvikling av fremtidens romdrakter. Dr. Quinn leder Advanced Spacesuit Development ved Collins Aerospace.
Testteamet på Devon Island evaluerte «Astronaut Smart Glove»-teknologien gjennom en serie feltforsøk som involverte fjerndrift av droner.
Astronauter på månen eller Mars kan bruke droner til kartlegging, til å samle inn prøver som er utenfor astronautenes rekkevidde, eller for å bistå i søk- og redningsaksjoner.
Felttestene demonstrerte hvordan en astronaut i en romdrakt enkelt kunne utføre flere viktige forskningsoppgaver med bruk av den smarte hansken og et visualiseringsgrensesnitt for augmented reality (AR).
Se hele nyhetsmeldingen fra Mars Institute.
Intenst studentgründermiljø
Studentene bak Ntention har til daglig tilhold i Gründerbrakka på Gløshaugen i Trondheim – når de ikke er på jobbreiser rundt i verden, forelesninger eller jobber med studiene sine. Ifølge Moina Medbøe Tamuly går imidlertid mesteparten av tiden med til å jobbe med utvikling av selskapet og teknologien.
Gründerbrakka er NTNUs relativt nystartede arbeidssted for studententreprenører. Her er energien ung, ambisiøs, leken og intens, og her skapes fremtidens innovasjoner.
Gründerbrakka huser over 50 studententreprenører i ni startups, og den fasiliterer overgangen fra student til fulltidsentreprenør.
– Det er på grunn av økosystemet omkring innovasjon på NTNU og i Oslo at vi har kommet så langt som vi har gjort. Det at vi kan koble sammen riktige folk er helt sentralt, sier Moina Medboe Tamuly.
- Les også: Professoren som savnet halen sin
Fikk innpass i toppsjiktet
Oppstartsbedriften med hansketeknologien ble etablert av Magnus Arveng i 2016. I dag jobber tolv NTNU-studenter samt en tidligere student med videreutviklingen.
Hvordan i all verden kom studentteamet inn i loupen hos det ledende internasjonale forskningsmiljøet innen romfart?
– Det vi jobber med er såpass visjonært at det er essensielt for oss å bygge solide nettverk. Derfor deltar vi på en del konferanser. På fjorårets Energy Valley-konferanse på Fornebu fikk vi pitche inn prosjektet vårt og ha stand der; de ville ha inn litt ungt blod, forteller Moina Medbøe Tamuly.
Pascal Lee, direktør for NASA Haughton-Mars Project, holdt foredrag på konferansen, og da Lee fikk innblikk i hva studentene jobbet med, var det full match mellom Lee og studentene.
Plutselig hadde teamet mulighet til å få testet austronauthansken sammen med noen av de fremste internasjonale forskningsmiljøene innen romfart.
Sju måneder med knallhard jobbing ble tilbakelagt før de kunne ta med seg en videreutviklet og tilpasset hansketeknologi til Devon Island i sommer.
– Å få lov til være med til Devon Island var helt magisk. Ikke nok med det, vi fikk til og med lov til å døpe vår egen «Ntention Hill», forteller Tamuly.
Maskinen som forstår mennesket
Moina Medboe Tamuly (t.v.) er medgründer og teknisk sjef i Ntention og Frank Øygard jobber med produkt- og utviklingsstrategi i Ntention. Foto: Idun Haugan/NTNU
– Vi kaller dette for fremtidens interaksjon mellom mennesker og maskiner, forklarer Frank Øygard. Han jobber med produkt- og utviklingsstrategi i Ntention.
– Vi jobber med å utvikle en teknologi for å la maskiner forstå mennesker, i stedet for at det er mennesket som skal forstå hvordan maskinen virker og skal brukes, sier Øygard.
Flere har jobbet med denne tematikken en god stund, men ifølge teamet har det vært vanskelig å få til dette på en god måte.
– Det har manglet et viktig ledd i teknologien, og vi bygger det leddet som er mellom datamaskinen og mennesket, sier Tamuly.
For å få til dette lager Ntention en smart software som analyserer handlinger og bevegelser hos mennesker og som oversetter dette slik at maskinen kan tolke infoen.
– Kan utgjøre et paradigmeskifte
– Vi har troen på at den teknologien vi utvikler kan utgjøre et paradigmeskifte. Systemet vårt er mye mer intuitivt enn den stive kontrolleren som brukes i mange sammenhenger. I hansketeknologien vår kan vi ta inn flere sensorer og mer data, og skalere det hele opp slik at hansken blir en finstemt kontroller, forklarer Fran Øygard og legger til:
– Over tid kan vi inkludere andre typer sensorer og bygge interaksjonssystemer som kan håndtere stadig mer komplekse oppgaver.
Gründerne sier at teknologien vil kunne brukes i mange sammenhenger, ikke bare romfart. For eksempel kan den bli nyttig i byggebransjen.
Her har Ntention jobbet tett sammen med Norconsult, der de har byttet ut konvensjonelle VR-kontrollere med hansker. Disse hanskene lar brukeren interagere med byggemodeller i VR på en mer intuitiv måte. Man kan for eksempel ta på vegger eller søyler og få opp live data om bygget, for eksempel om hvilke materialer som er brukt.
– Egentlig kan teknologien brukes i alle bransjer hvor man bruker VR og AR, sier Frank Øygard.
Se video fra testingen på Devon Island:
Videoen fra Haughton-Mars Project (HMP) viser testing av prototypen «Astronaut Smart Glove». Filmet på Haughton Crater, Devon Island, High Arctic.
Samarbeidspartnere: Mars Institute, SETI Institute, NASA Ames Research Center, Collins Aerospace og Ntention.
