Nowinki techniczne

Sukces robotaxi

Firma Waymo, która pierwotnie była tajnym projektem Google Self-Driving Car, powstała w 2009 r. i od początku dążyła do stworzenia autonomicznego pojazdu osobowego. Prace zakończyły się pełnym sukcesem i w 2020 r. pierwsze samochody bez kierowcy wyruszyły na ulice miasta Phoenix w stanie Arizona. Służyły one tam jako całkowicie autonomiczne taksówki. Sukces w Arizonie pozwolił firmie uruchomić działalność w kolejnym mieście. Tym razem wybrano San Francisco. Waymo pochwaliło się ostatnio tym, że jego robotaksówki przejechały już ponad 30 mln km, wykonując ponad 2 mln przejazdów bez żadnych większych zdarzeń drogowych. Firma nie podaje dokładnych danych finansowych, ale wiadomo, że zostawiła w tyle konkurencję: firmę Cruise, będącą własnością General Motors, czy raczkującą dopiero w tym segmencie Teslę (należy do Elona Muska), która planuje wejście na rynek w 2026 r.

Sztuczne mięśnie

Ludzkie mięśnie są niesamowitym efektem ewolucji trwającej tysiące lat. Ale każdy, kto próbował dźwignąć duży ciężar, zdaje sobie sprawę z ich mechanicznych ograniczeń. Dlatego cały czas trwają prace nad stworzeniem sztucznych muskułów, które spełnią podobne funkcje, ale będą od naszych znacznie wytrzymalsze. Na ciekawy pomysł wpadł zespół z koreańskiego Narodowego Instytutu Nauki i Technologii w Ulsan. Stworzył on niesamowity magnetyczny materiał kompozytowy zdolny podnosić obiekty o masie samochodu. Sztywność kompozytu przekracza 2,7 tys. razy tę, którą mają konwencjonalne materiały.

Sztuczne mięśnie, naśladujące właściwości mechaniczne ludzkich, wykorzystywane są w różnych dziedzinach inżynierii – od robotyki przez urządzenia noszone aż do zastosowań biomedycznych. Sekret wynalazku koreańskich naukowców polega na użyciu kompozytu materiałów ferromagnetycznych z polimerami zachowującymi pamięć kształtu. W ten sposób powstał materiał o niezwykłej wytrzymałości, reagujący ponadto na działanie zewnętrznego pola magnetycznego. Sztuczne włókna mięśniowe pokrywa z zewnątrz hydrożel zmniejszający wibracje. Całość systemu jest sterowana laserowo oraz polem magnetycznym.

Biosensor

W ostatnich latach coraz szersze zastosowania znajdują biosensory. Są używane w rozmaitych dziedzinach życia, w tym do zapewnienia bezpieczeństwa. Zespół naukowców z National University of Singapore oraz Tsinghua University w Pekinie zaprezentował właśnie nowy biosensor wbudowany w pasy bezpieczeństwa samochodu. W założeniu ma on monitorować poziom stresu kierowcy. Jak to jest badane? Czujnik śledzi czynność serca oraz oddech. Oczywiście tego typu urządzenia są już znane od jakiegoś czasu, ale nie były stosowane w warunkach, w których dana osoba przesuwa się względem sensora. Odbierane w takiej sytuacji sygnały są w pewnym stopniu zakłócane, co utrudnia ich interpretację przez system. A wiadomo, że monitorowanie czujności kierowcy jest bardzo istotne w kontekście bezpieczeństwa użytkowników ruchu drogowego.

System zbudowano w taki sposób, aby tłumił sygnały płynące ze środowiska, co wzmacnia te płynące z sensorów. Badacze testowali swój wynalazek w kabinie symulatora lotu, jak też w samochodzie poruszającym się w typowym ruchu ulicznym. W dalszym etapie zamierzają dopracować algorytmy wykrywające sygnały zmęczenia i stresu u kierowcy czy pilota.

Radiowy zmysł robota

Udoskonalanie robotów zwiększa możliwości ich wykorzystania. Maszyny są sprawniejsze od ludzi, nie męczą się i mogą bez końca wykonywać nudne czynności. Coraz więcej z nich zostaje wyposażonych w różne zmysły – słuch, wzrok czy nawet węch. Montuje się w nich kamery, radary czy LiDAR-y. Niestety, kamery oraz LiDAR-y działają słabo w warunkach zamglenia bądź zadymienia. Dlatego naukowcy i inżynierowie skupili się obecnie na falach radiowych, które bez problemu przenikają przez dym. I tu znowu w jakimś sensie kopiujemy przyrodę – nietoperze używają ultradźwięków, a rekiny wyczuwają pole elektryczne swoich ofiar. Zespół z University of Pennsylvania School of Engineering and Applied Science (USA) opracował urządzenie nazwane PanoRadarem. Jego rotująca głowica omiata otoczenie, emitując fale radiowe, które po odbiciu trafiają do odbiornika, gdzie są analizowane przez sztuczną inteligencję (AI). I właśnie dzięki AI powstaje szczegółowy obraz otoczenia. Co więcej, dzięki zaawansowanej technologii jest to precyzyjny obraz 3D. Zespół ma nadzieję na szersze wykorzystanie systemu – w autonomicznych samochodach itp. Film:
www. youtube. com/watch?v=dFLlSKd4_ro.

Smartfony i jonosfera

Naukowcy z firmy Google, współpracując z badaczami z University of Colorado Boulder (USA), przekształcili smartfony w wyrafinowane instrumenty do badań jonosfery. Co ciekawe, nie wymagało to żadnej ingerencji w same urządzenia. W tym przypadku zastosowanie miało raczej powiedzenie „w kupie siła”.

Jonosfera to górna warstwa atmosfery Ziemi, składająca się głównie z dodatnio naładowanych jonów i ujemnie naładowanych elektronów. W przybliżeniu rozciąga się na wysokości 50–1500 km nad naszą planetą. Jonizacja następuje wskutek oddziaływania promieniowania kosmicznego i emitowanego przez Słońce UV. Ilość naładowanych cząstek w jonosferze jest różna, mniej ich tworzy się po zacienionej w danym momencie stronie Ziemi. Obecność elektronów zakłóca sygnały GPS i prowadzi do błędów w usługach lokalizacji. Wprawdzie sieci wysokiej jakości naziemnych stacji GPS uwzględniają mapy całkowitej zawartości elektronów w jonosferze w celu korygowania tych kłopotów, ale duże luki czasoprzestrzenne oznaczają, że mapy te mogą zawierać fałszywe informacje.

Na czym polega innowacja? Otóż umieszczone w kosmosie satelity wysyłają fale radiowe, dzięki czemu telefon określa lokalizację użytkownika. Przy okazji sprawdza się czas podróży sygnałów, co zależy od składu jonosfery. Dotychczas można było obserwować w czasie rzeczywistym tylko ok. 14% jonosfery – za pomocą ziemskich anten radarowych. Teraz w przybliżeniu 21%. Naukowcy uważają, że przed nami szansa na zwiększenie dokładności urządzeń GPS na całym świecie.
Film: www. youtube.com/watch?v=pwDX67hlBXg.