Robotikgruppen vid Luleå tekniska universitet samarbetar med NASA kring autonoma drönare. Dariusz Kominiak, George Nikolakopoulos, Andreas Papadimitriou, Björn Lindqvist, Anton Koval och Christoforos Kanellakis.

Drönare tar steget från underjorden till rymden

2019-11-18

De har framgångsrikt testat autonoma drönare i gruvgångar och samarbetar nu med NASA. Målet är att utveckla drönarteknik som kan utforska planeter. Framgångarna för robotikgruppen vid Luleå tekniska universitet beror på gediget fältarbete och specialistkunskaper, men också på den goda stämningen i gruppen.

Det är Jet Propulsion Laboratory och forskargruppen i robotik vid Luleå tekniska universitet som har påbörjat ett långsiktigt samarbete kring drönarteknik med NASA. Det hela började med ett mejl, berättar forskningsledaren George Nikolakopoulos, professor i robotik och automation.

– Jag fick ett mejl med NASA som avsändare under min semester för två år sedan. Men jag lade det åt sidan. Jag befann mig på en strand på Kreta och hade lovat mig själv att bara svara på mejl en gång i veckan, säger han med ett stort skratt.

Inbjuden till prestigefylld AI-tävling

När han sedan läste mejlet visade det sig innehålla en inbjudan till ”DARPA C”, en av världens mest avancerade och prestigefyllda tävlingar inom robotik och AI.

– När den första chocken hade lagt sig kändes det både stort och hedrande att bli utvalda av en av världens bästa forskningsorganisationer. Vi har arbetat mycket med autonoma drönare som bland annat kan användas nere i gruvor. Syftet med DARPA är att få ut spetsteknologi i verkligheten, säger George Nikolakopoulos.

För att ge en bild av hur betydelsefull DARPA är för dagens teknikutveckling berättar George Nikolakopoulos att den förra tävlingen, som gick av stapeln för sju år sedan, handlade om självkörande bilar. Testerna gick ut på att utsätta bilarna för extrema miljöer i öknen.

– Det ledde till ett enormt utvecklingsarbete och i dag ser vi självkörande bilar överallt. Nu har tiden kommit för drönare och jag är övertygad om att de blir ett naturligt inslag både på arbetsplatser och i vår vardag om fem-sex år.

Duktiga ute på fältet

Varför är då hans forskningsteam så bra på att utveckla autonoma drönare? Hemligheten heter fältarbete. Vid Luleå tekniska universitet testar man sina drönare ute i verkligheten, istället för enbart i labbet.

– Det är få forskargrupper som har kunskap att köra sina drönare utanför labbet. Vårt mål är att minska gapet mellan teori och verklighet och därför är vi väldigt duktiga ute på fältet. I ett labb har du alltid kontroll och vet vilka hinder du möter. I verkligheten kan nästan vad som helst hända och drönaren måste vara programmerad för det.

För att göra en drönare tillräckligt stabil för att kunna möta en komplicerad omvärld krävs test efter test. Forskarna använder matematiska modeller för att ta fram algoritmer som ska göra det möjligt för drönaren att fatta rätt beslut, till exempel när det gäller att identifiera hinder, farliga områden och försöka undvika dem

– När vi pratar om artificiell intelligens är den egentligen ganska fundamental. Det handlar om att svänga till vänster eller höger, eller att stanna. Det är intelligens på en två-treårings nivå, men för att vara säkra på att drönaren alltid fattar rätt beslut krävs 100-tals justeringar och tester, säger George Nikolakopoulos.

Bra stämning föder framgång

Den första deltävlingen i DARPA handlade om tunnlar och robotikgruppen placerade sig på en hedrande andraplats. Att det gick så bra menar George Nikolakopoulos både beror på ett gediget fältarbete och att de har den specialistkunskap som krävs, men också på den goda stämningen i forskargruppen.

– Min filosofi för att bygga ett team är att det ska vara en öppen och tillåtande miljö. Jag vill att mina medarbetare ska gå till jobbet för att det är roligt, inte för att de måste. Att vi har en så bra stämning i teamet och väldigt engagerade medarbetare har varit en framgångsfaktor.

Han medger att tävlingen har varit tuff eftersom mycket av arbetet måste utföras utanför ordinarie arbetstid, bland annat beroende på tidsskillnaden mellan Luleå och Pasadena. Därför har deltagandet varit helt frivilligt, men alla i teamet ville vara med från början.

– Jag kräver aldrig något av mina medarbetare som jag själv inte är beredd att göra. Man kan säga att jag försöker leda genom ett gott exempel. Det är en väldigt stor skillnad mot mitt hemland Grekland, som är mycket mer hierarkiskt. Här är vi jämlika och allas insatser behövs. Vi gör också sådant som att spela basket tillsammans eller går på en AW.

Utforska planeter

Det ultimata målet med tävlingen är att få fram autonoma drönare som kan användas i rymden för att utforska planeter. George Nikolakopoulos är övertygad om att drönare kommer att finnas med på den första Marsexpeditionen.

– NASA testar redan en drönare i titan som ska kunna göra undersökningar av marken, men drönare kommer också att hjälpa rymdfararna med vardagliga sysslor som att bära, plocka upp och frakta saker. En utmaning är att anpassa drönarna till atmosfären på Mars och vi måste också öka graden av autonomitet.

På jorden har hans autonoma drönare redan använts för att säkerhetstesta flygplan. De har också utforskat miljön i svenska gruvor för att uppfylla branschens nollvision vad gäller antalet olyckor.

– Att förbättra människors säkerhet är en viktig drivkraft i det här arbetet. För mig handlar inte robotar och artificiell intelligens om att ersätta människor, utan om att förbättra säkerheten. Först skickar vi in en drönare och sedan kan människan komma in och göra sitt jobb.

Ökat intresse från industrin

Publiciteten kring tävlingen och samarbetet med NASA har ytterligare ökat intresset från svenska företag för gruppens forskning.

– När vi pratade om drönare med gruvindustrin för åtta år sedan var det rena science fiction. Idag finns ett stort intresse inte bara från gruvindustrin, utan också från kärnkrafts- och processindustrin samt från byggbranschen. Det är bara en tidsfråga innan företagen utvecklar konkreta tjänster och produkter med avstamp i vår forskning, säger George Nikolakopoulos.

12
Text: Carina Järvenhag
Foto: Petra Älvstrand

1 kommentar

Tack för din kommentar. Den kan komma att modereras innan den publiceras.

  • claes lagerström

    Gruvor i all ära, men har ni flugit i en grotta ? grottgångar kan vara stora nog.
    Vi i Stockholms grottklubb skulle vilja höra lite mer om detta.
    Hälsar Claes Lagerström

    2019.11.19

Ta del av information om behandlingen av dina personuppgifter