TIETEEN STIIKNAFUULIA 51 ======================== Tecnology 2001 preludi--------- The engine is.....280 miles per hour... T{m{ amerikkalainen huulivirtuoosi on Robert Bramer, joka esittelee innoissaan minulle taustallamme olevaa komeaa Vector-urheiluautoa. Aika on kolmas p{iv{ joulukuuta ja paikka on San Jose Kaliforniassa. Kyseess{ on Teknologia 2001 -niminen tapahtuma, jossa esitell{{n uusinta avaruus- ja ilmailutekniikkaa sek{ erikoisesti sen sovellutuksia jokap{iv{iseen el{m{{n. T{ss{ valossa saattaa tuntua oudolta, ett{ n{ytteill{ on my|s auto; mutta ei sent{{n: ensinn{kin auton hinta on per{ti t{htitieteellinen, eli p{{lle puolitoista miljoonaa markkaa, mutta se ei yksist{{n riit{ tuomaan autoa t{llaiseen n{yttelyyn. Robert Bramer kertoo itse mit{ yhteist{ on autolla ja avaruustekniikalla: It is not built like automobile...no compromises. T{t{ autoa ei olla rakennettu kuten autot rakennetaan: sen runkoa ei pistehitsata kokoon. Se on tehty kest{m{{n aivan kuten lentokoneet - neh{n lent{v{t helposti jopa 40 vuotta ja t{m{ kest{{ aivan yht{ kauan. Sen runko on kuin lentokeissa: on epoksiliitoksia, erikoismetalleja - kaikki on huipputekniikkaa, emmek{ me tee kompromisseja. Kest{vyys - se on oikeastaan se, kuinka me yhdist{mme autot avaruustekniikkaan. 2min "Space tech ... for you" Tuo San Josen n{yttely toi taas kerran selv{sti esiin sen, ett{ avaruustekniikka on varsin monimuotoista ja ett{ me tavalliset ihmiset t|rm{{mme siihen hyvin monissa yhteyksiss{ ja hyvin monissa muodoissa. Avaruustekniikka on paitsi itse tekniikkaa, eli vaikkapa jokin mikropiiri, niin my|s uudenlaisia valmistustekniikoita, uusia materiaaleja tai entist{ tiukempia kriteerej{. Tuo kallis urheiluauto onkin juuri hyv{ esimerkki materiaaleista, valmistusmenetelmist{ ja kriteereist{, mutta avaruustekniikka voi tunkea my|s edulliseen hintaan meid{n jokaisen kotiin. T{ss{ esimerkki: This is a water treatment...you drink it. T{m{ on erikoinen vedenpuhdistussuodatin, joka tekee huonostakin johtovedest{ kirkasta ja puhdasta juomavett{. Ja mik{ parasta, vesi tulee suoraan hanasta, mik{ onkin k{tevint{. The formula, originally devel...other filter units do. Suodatin tehtiin alunperin avaruussukkulaan, mutta me kehitimme sen kotik{ytt||n sopivaksi. N{in siis kansalaiset voivat k{ytt{{ avaruusohjelmien tuottamaa tekniikkaa. T{m{ filtteri suodattaa veden hyvin puhtaaksi my|s bakteereista, eiv{tk{ bakteerit voi el{{ sen sis{ll{, kuten normaaleissa vesihanoissa. - Kuinka on mahdollista k{ytt{{ NASA:n ideaa yksityiseen liiketoimintaan? NASA will release...like this filter. NASA julkaisee kaikki uudet keksinn|t ja niit{ voidaan k{ytt{{ vapaasti, sill{ kansalaisethan maksavat NASA:n toiminnan ja periaatteessa siis veronmaksajat ovat kustantaneet itse n{iden uusien laitteiden kehitt{misen. Itse asiassa NASA pit{{ siit{, ett{ sen kehitt{m{{ tekniikkaa voidaan k{ytt{{ jokap{iv{isiin sovelluksiin - t{m{ hana on siit{ hyv{ esimerkki. Without NASA we wouldn't be in business! Ilman NASAa me emme olisi mukana bisneksess{! "Space tech..for you" Sitten esimerkki siit{, kuinka avaruustekniikalle saattaa ilmesty{ yll{tt{en tai sitten olosuhteiden pakosta maanp{{llisi{ sovelluksia. Itsekin t|rm{sin kohta paljastuvaan laitteeseen aivan sattumalta, sill{ k{velless{ni n{yttelyss{ {kk{sin yht'{kki{ pienen robotin koputtavan jalkaani ja tarjoavan juotavaa pienell{ tarjottimella. Siksip{ kysyin l{hist|ll{ olleelta henkil|lt{ mik{ tuo pikkuotus oikein on... This is just for...actually doing. Tuo robotti on vain esittely ja testauslaite. Sen sijaan me esittelemme t{{ll{ t{t{ kuuden vapausasteen keinotunnolla varustettua k{siohjainta. Sen avulla voit ohjata mit{ tahansa robottia, mutta normaalista poiketen voit my|s tuntea k{dess{si sen mit{ teet - eli jos robottik{si osuu vaikkapa sein{{n, niin et vain n{e sit{, vaan voit my|s tuntea kolauksen k{dess{si. It was initially...just vision. T{m{ kehitettiin alunperin k{ytett{v{ksi Freedom- avaruusasemalla, mutta kun se on koko ajan lykk{{ntynyt ja on monilta osin viel{ varsin ep{varma, niin olemme ryhtyneet myym{{n t{t{ my|s maanp{{lisiin kauko-ohjauslaitteisiin ja robottisysteemehin. Se sopii mainiosti esimerkiksi j{tteenk{sittelyyn tai ydinvoimaloihin, miss{ k{ytt{j{lle on hyv{ tarjota pelk{n n{k|havainnon lis{ksi ik{{nkuin kosketustuntuma ty|kohteeseen. "Space tech .. for you" This autonomous micro robot...back information. T{m{ itsest{{ntoimiva mikrorobotti on yll{tt{v{n monimutkainen, sen avulla me olemme tutkineet monenlaisia asioita: ensinn{kin siin{ on kaikkiaan 1560 erilaista sensoria ja toiseksi sovellamme siin{ uudenlaista tietokoneohjelmiston arkkitehtuuria. Periaate on se, ett{ pyrimme matkimaan t{ll{ hy|nteisen k{ytt{ytymist{, sill{ se ei vaadi kovin suurta mikroprosessorikapasiteettia ja siten on mahdollista varsin yksinkertaisesti saada aikaan oikean el{m{n tyyppist{ toimintaa. T{m{ pikkurobotti kykenee k{velem{{n hyvin kuuden jalkansa avulla, liikkumaan tuntemattomassa ymp{rist|ss{ ja l{hett{m{{n koko ajan tietoa havainnoistaan. Well, it was built...get around. Se rakennettiin todistamaan, ett{ t{h{n monimutkaiseen toimintaan vaadittava tekniikka on olemassa ja ett{ monet sensoreihin, ohjelmistoihin ja tietokoneisiin liittyv{t ongelmat voidaan ratkaista ja yhdist{{ toimivaksi kokonaisuudeksi. T{m{ robotti voi esimerkiksi toimia tutkijana Kuussa tai Marsissa, mik{ on ollut p{{llimm{isen{ ideana kehitysty|ss{, mutta se voidaan my|s l{hett{{ moniin hankaliin tai ihmiselle vaarallisiin paikkoihin t{{ll{ Maan pinnalla; se voi esimerkiksi noutaa ilma- tai maaper{n{ytteit{ tai jopa tutkia niit{ paikan p{{ll{. T{ss{ robotissa on se hyv{ puoli, ett{ se voi liikkua itse ennaltam{{r{{m{t|nt{ reitti{ pitkin, ja se kykenee kiipe{m{{n monien esteiden ylitse. That also was built...cheap cost. T{m{n avulla voidaan my|s tutkia monen laitteen yhteistoimintaa, sill{ 10, 20 tai jopa 30 t{llaista laitetta voi toimia yhdess{: ne l{hett{v{t viestej{ sijainnistaan toisilleen ja jos yksi menee rikki tai j{{ vaikkapa jumiin, niin muut voivat tulla apuun. Tai sitten muut voivat tehd{ itsen{isesti p{{t|ksen siit{, ett{ tuo yksi hajonnut robotti j{tet{{n oman onnensa nojaan, jotta teht{v{ saataisiin tehty{. Ja t{m{ kaikki onvarsin edullista. (they are..) Yes, like ...insectoides. Ne ovat siis kuin lauma h{m{h{kkej{, tai lauma insektoideja, kuten niit{ kutsutaan. (They are real cameras) Yes, this is CCD...later analysis. T{ss{ on CCD-kamera, jossa on kaksi erillist{ k{{nnelt{v{{ sensoria. Niiden kuva voidaan l{hett{{ johonkin valvomoon, josta k{sin voidaan p{{tt{{ mihin suuntaan robotti jatkaa, tai sitten robotti voi itsekin tehd{ p{{t|ksi{ kameroidensa avulla: se voi esimerkiksi etsi{ jotain esinett{ muistissaan olevien kuvien perusteella. Kameroiden kuva voidaan my|s nauhoittaa my|hemp{{ tutkimusta varten. (What is that here?) Oh. that is..hah hah haa! Tuossa taas, tuossa on normaalisti er{{nlainen tuntosarvi, jonka p{{ss{ voi olla vaikkapa molekyylisensori, jonka avulla robotti voi tunnustella tiet{{n edess{. T{{ll{ oli eilen pieni{ lapsia, jotka ryhtyiv{t testaamaan sen kest{vyytt{, joten otin sen pois... (How many...) Well, we have...althoug model. Jokaisessa jalassa on esimerkiksi mikropiiri, jotka voitaisiin kutsua yksinkertaiseksi mikroprosessoriksi. Ne suorittavat vain muutamaa yksinkertaista teht{v{{, eli esimerkiksi jalkaa nostettaessa maasta prosessori vain kysyy onko jalka irti maasta, jos ei, niin nosta lis{{, jos ei, niin nosta viel{, jos taas on, niin sitten ei tarvitse nostaa en{{. Eli koska jalkoja on kuusi, niin niit{ on kuusi, ja keskusosassa on viel{ lis{{ t{llaisia prosessoreja eri teht{vi{ varten. Se vastaan hyvin pitk{lle hy|nteisen k{ytt{ytymist{, vaikkakin tietysti t{m{ on vain pelkk{ malli. Up till now...evolution. T{h{n asti koneiden yhteistoiminnan tutkimuksessa on k{ytetty vain tietokoneohjelmia, jolloin on jouduttu tekem{{n monia yksinkertaistuksia ja oletuksia. Mutta nyt voimme laittaa muutamia t{llaisia kulkemaan maahan, jolloin kyseess{ on tositilanne - t{m{ on kiinnostavaa my|s el{m{n tutkimuksen kannalta, sill{ jo nelj{ tai viisi t{llaista robottia muodostaa pienen populaation, jossa tapahtuu evoluutiota! "Space tech..for you" Whoopi Naks naks naks (matorobotti {{ntelee...) T{m{ robotista kertonut herra oli tohtori William Liebermann, joka ty|skentelee IS Robotics -yhti|ss{, joka taas ty|skentelee l{he t{ysin NASA:n tilausten varassa. H{nen esittelem{ns{ laite oli vain yksi lukuisista San Josen kokouksessa esitellyist{ roboteista, joista er{s toinen oli kuin mato - se ry|mi metallipintaa pitkin s{hk|magneettien avulla, ja p{{sti liikkuessaan tuossa taustalla kuuluvaa naksuttavaa {{nt{. San Josen kokouksen avaruustekniikka- anti oli kuitenkin niin suuri, ett{ t{ss{ yhteydess{ ei kaikkea, eik{ edes murto-osaakaan ehdit{ k{sitell{ vaikka kuinka haluttaisi. Mutta jotta alan laajuus ja sen monimuotoisuus k{visi ilmi, luen t{h{n loppuun lyhytt{ tiivistelm{{ luettelosta, johon on listattu er{it{ avaruustekniikan jokap{iv{isi{ sovellutuksia: Kotivideokamerat Akkuporakoneet Teflonpannut turvalukot ja lukituslaitteet ukkosenjohdattimet syd{mentahdistimet alumiinifolio l{mp|{ kest{v{t muovit lenkkikenkien joustopohjat polkupy|rien hiilikuituvanteet ja laskikuituiset suksisauvat silm{lasien joustosangat langattomat puhelimet lasershow-laitteistot ilmastointilaitteet ilmansaastemittarit l{mp|kamerat kristallialserit j{{hdytinlaitteet elintarviketeollisuuden laatutarkkailu ja parantunut hygienia rakenteiden rasitusanalyysit r|ntgenkuvauslaitteet ultra{{niluotaimet l{mp|suojaukset ja tulenkest{v{t materiaalit moottorien suorituskyvyn mittaminen singnaali-isolaattorit materiaalintarkkeilu autojen ja muiden kulkuneuvojen suunnitteluohjelmistot ihontutkimuslaitteet infrapunal{mp|mittarit syd{mentutkimuslaitteet tasapainotutkimuslaitteet selk{rangan tutkimuslaitteet l{{ketieteelliset magneettikuvauslaitteet ymp{rist|tutkimus maanj{ristysten ennustaminen valaiden seuranta sateisuusmittaukset ja sateen tekeminen moottoreiden valvontalaitteet j{{hdytyslaitteistot rinnakkaistietojenk{sittely virransy|tt|laitteet ionigeneraattorit .... Jari M{kinen