NTNU-studenten hebben een slimme handschoen voor astronauten ontwikkeld die kan worden gebruikt tijdens het verkennen van andere planeten. NASA-partners hebben onlangs de handschoen met succes getest in het onderzoeksstation Haughton Mars Project.

De start-up Ntention, met NTNU-wortels, heeft het ontwerp en de technologie achter een slimme handschoen voor astronauten ontwikkeld. De zakenpartners beschrijven de slimme handschoen als baanbrekend voor toekomstige menselijke verkenning van de maan, Mars - en mogelijk zelfs andere planeten.

NASA is van plan om tegen 2024 terug te keren naar de maan met het Artemis-programma, en stuur dan astronauten naar Mars. Als resultaat van het project van de start-up met NASA, astronauten kunnen worden uitgerust met in Noorwegen ontwikkelde slimme handschoenen van Ntention.

De mens-machine-interfacetechnologie achter de handschoen maakt communicatie met machines via het lichaam mogelijk. Met de handschoen kunnen astronauten drones of andere robots besturen met eenvoudige handgebaren.

Het bedrijf Ntention bestaat vandaag uit 13 NTNU-studenten, voornamelijk uit de industriële economie, cybernetica en robotica, maar ook industrieel ontwerp.

Mars op aarde

Het NASA Haughton-Mars Project heeft onlangs de slimme handschoenen van de studenten in de praktijk getest. Het Mars Institute en het SETI Institute melden in een persbericht dat de test succesvol was.

Het NASA Haughton-Mars Project (HMP) is een onderzoeksfaciliteit op 's werelds grootste onbewoonde eiland, Devon-eiland in het noordpoolgebied. De plaats wordt vaak Mars op aarde genoemd vanwege het barre Arctische klimaat en omdat het een van de meest Mars-achtige plekken op aarde is.

Gedurende zijn 23-jarige geschiedenis, NASA HMP heeft talloze bijdragen geleverd aan de vooruitgang in ruimteonderzoek, vooral bij het testen van nieuwe technologieën voor de ruimte. Het ruige terrein van Devon Island, koude temperaturen en isolatie bieden unieke onderzoeksmogelijkheden - en uitdagingen zoals je zou tegenkomen op een langeafstandsmissie in de ruimte.

Handschoen geeft astronauten goede vingervaardigheid

Een astronaut in de ruimte opereert in een ruimtepak dat relatief stijf en onbuigzaam is onder druk. Met andere woorden, fijne motoriek is niet bepaald gemakkelijk in een ruimtepak. Hand- en vingerbewegingen stuiten op aanzienlijke weerstand, waardoor het voor astronauten moeilijk wordt om taken uit te voeren zoals het besturen van robots en het verzamelen van monsters.

"Een slim met handschoenen uitgerust ruimtepak zou een oplossing kunnen zijn, " zegt Dr. Pascal Lee in het persbericht. Hij is een ruimtewetenschapper aan het Mars Institute en directeur van het NASA Haughton-Mars Project.

Naadloze functie tussen mens en machine

In de "Astronaut Smart Glove, De gevoeligheid van handbewegingen is instelbaar en hoog in te stellen.

"Onze filosofie is om technologie te creëren die de mens-machine-interface intuïtief en naadloos maakt. Met deze handschoen, de astronaut kan gemakkelijk verschillende robots besturen, onderzoek en verkenning van andere planeten efficiënter maken, " zegt NTNU-student Moina Medbøe Tamuly, mede-oprichter en mede-CEO van Ntention.

Hij was deze zomer een velddeelnemer tijdens de handschoentest op Devon Island.

"Nutsvoorzieningen, we zijn verheugd om te zien dat onze technologie potentiële toepassingen heeft voor ruimteverkenning, ' zegt Tamuli.

Wat maakt de handschoen zo baanbrekend?

"De slimme handschoen gebruikt een microcontroller om verschillende soorten sensoren uit te lezen, ", zegt NTNU-student Sondre Tagestad. Hij is de systeemontwikkelingsingenieur bij Ntention en was een velddeelnemer op het teststation op Devon Island, waar hij de technisch leider was voor hardware en software in het prototype "Astronaut Smart Glove."

"De sensoren vangen zelfs subtiele bewegingen van de hand en vingers op en brengen ze draadloos over naar een mobiel apparaat dat de drone of een andere robot bestuurt.

Ruimtepakken van de volgende generatie

"Astronauten hebben ruimtepakken nodig waarmee ze gemakkelijk kunnen communiceren met hun omgeving, inclusief het uitvoeren van complexe en delicate taken, " zegt Dr. Greg Quinn, Advanced Spacesuit Development Lead bij Collins Aerospace, die samen met NASA werkt aan de ontwikkeling van toekomstige ruimtepakken.

Het testteam van Devon Island evalueerde de "Astronaut Smart Glove"-technologie door middel van een reeks veldproeven met drone-operaties op afstand.

Astronauten op de maan of Mars kunnen drones gebruiken voor het in kaart brengen, om monsters te verzamelen die buiten het bereik van de astronauten liggen, of om te helpen bij zoek- en reddingsoperaties.

De veldtests toonden aan hoe een astronaut in een ruimtepak gemakkelijk verschillende belangrijke onderzoekstaken kon uitvoeren met behulp van de slimme handschoen en een augmented reality (AR) visualisatie-interface.

Intense student-ondernemersomgeving

De studenten achter Ntention brengen hun dagen door in Gründerbrakka op de Gløshaugen-campus in Trondheim - als ze niet op werkreis rond de wereld zijn, in colleges of studeren. Echter, volgens Tamuly, hij besteedt het grootste deel van zijn tijd aan de ontwikkeling van het bedrijf en de technologie.

Gründerbrakka is de relatief nieuwe werkplek van NTNU voor studentondernemers. Hier is de energie jong, ambitieus, speels en intens, en hier worden de innovaties van de toekomst gecreëerd.

Gründerbrakka huisvest ruim 50 studentondernemers in negen start-ups, en het faciliteert de overgang van student naar fulltime ondernemer.

"Het is dankzij het ecosysteem rond innovatie bij NTNU en in Oslo dat we zo ver zijn gekomen als we zijn. Het is cruciaal om contact te maken met de juiste mensen, ' zegt Tamuli.

Toegang tot het hoogste niveau

Het start-upbedrijf voor handschoentechnologie werd in 2016 opgericht door Magnus Arveng. twaalf NTNU-studenten en een oud-student werken aan verdere ontwikkeling.

Hoe trok het studententeam in hemelsnaam de aandacht van de toonaangevende internationale ruimteonderzoeksgemeenschap?

"Waar we aan werken is zo visionair dat het voor ons essentieel is om solide netwerken op te bouwen. Daarom wonen we een aantal conferenties bij. Op de Energy Valley-conferentie van vorig jaar in Fornebu, we moeten ons project pitchen en daar een tafel hebben; ze wilden wat jong bloed, ' zegt Tamuli.

Pascal Lee, directeur van het NASA Haughton-Mars Project, hield een lezing op de conferentie, en toen Lee hoorde waar de studenten aan werkten, het was meteen een match tussen Lee en de studenten.

Plotseling, het team kreeg de kans om hun astronautenhandschoen te testen met enkele van de toonaangevende internationale ruimteonderzoekers.

Het kostte zeven maanden hard werken voordat ze afgelopen zomer hun verbeterde en aangepaste handschoentechnologie naar Devon Island konden brengen.

"Dat ik deel mocht uitmaken van de Devon Island-test was absoluut magisch. we mochten zelfs onze eigen "Ntention Hill, ' zegt Tamuly.

Machines die mensen begrijpen

"We noemen dit de toekomstige interactie tussen mens en machine, " zegt Frank Øygard. Hij werkt met product- en ontwikkelingsstrategie in Ntention.

"We werken aan de ontwikkeling van technologie waarmee machines mensen kunnen begrijpen, in plaats van dat mensen kunnen gebruiken en begrijpen hoe machines werken, ", zegt Øygard.

Veel onderzoekers werken al geruime tijd aan dit idee, maar volgens het team het was moeilijk om dit op een effectieve manier te bereiken.

"Technologie miste een belangrijke schakel, en we bouwen de link tussen computers en mensen, ' zegt Tamuli.

Om dit te behalen, Ntention maakt slimme software die de handelingen en bewegingen van mensen analyseert en vervolgens vertaalt zodat de machine de informatie kan interpreteren.

Mogelijke paradigmaverschuiving

"Wij zijn van mening dat de technologie die we ontwikkelen een paradigmaverschuiving zou kunnen betekenen. Ons systeem is veel intuïtiever dan de starre controller die in veel contexten wordt gebruikt. We zijn in staat om meer sensoren en meer gegevens in onze handschoentechnologie op te nemen en te schalen alles op zodat de handschoen een fijn afgestemde controller wordt, ", zegt Fran Øygard.

"Overuren, we kunnen andere soorten sensoren opnemen en interactiesystemen bouwen die steeds complexere taken aankunnen, " hij voegt toe.

De oprichters zeggen dat de technologie in veel contexten kan worden gebruikt, niet alleen voor ruimtetoepassingen. De bouwsector is een voorbeeld van een ander gebied waarvoor het nuttig kan zijn.

In dit gebied, Ntention heeft nauw samengewerkt met Norconsult, waar ze conventionele VR-controllers hebben vervangen door handschoenen. Met deze handschoenen kan de gebruiker op een meer intuïtieve manier communiceren met bouwmodellen in VR. U kunt muren of kolommen aanraken en live gegevens over het gebouw krijgen, zoals welke materialen zijn gebruikt, bijvoorbeeld.

"Werkelijk, de technologie kan worden gebruikt in alle industrieën die VR en AR gebruiken, ", zegt Øygard.