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Zwei Wissenschaftler mit der SoundSee Technologie von Bosch.
Künstliche Intelligenz

Bosch schickt Sensorsystem zur ISS

Clock 5 Minuten

Ist die Raumstation ISS intakt? Diese Frage könnte bald die SoundSee-Technologie von Bosch beantworten. Der Clou an der Fehlersuche im All: Sie funktioniert durch die Analyse von Geräuschen und mithilfe von künstlicher Intelligenz.

Bosch in Nordamerika und das Raumfahrtunternehmen Astrobotic Technology Inc. haben eine Forschungspartnerschaft bekanntgegeben. Im Mai 2019 wollen sie das Bosch-Sensorsystem SoundSee zur Internationalen Raumstation ISS schicken. SoundSee ist eine Technologie zur Tiefenaudioanalytik: Mithilfe von Mikrofonen und maschinellem Lernen werden Geräusche aufgezeichnet und analysiert. SoundSee soll Aufschluss darüber geben, ob die von der Raumstation erzeugten Audiodaten mithilfe einer Software erkannt, richtig interpretiert und zur Verbesserung des ISS-Betriebs genutzt werden können.

Ein Bild des SoundSee-Sensors.
Die SoundSee-Technologie von Bosch wird zur Internationalen Raumstation geschickt, um anhand von Geräuschen zu analysieren, ob Maschinen oder deren Einzelkomponenten ausgetauscht werden müssen.

„Maschinen wie zum Beispiel Motoren und Pumpen machen charakteristische Geräusche“, sagt Dr. Samarjit Das, Grundlagenforscher und SoundSee-Projektleiter im Forschungs- und Technologiezentrum von Bosch in Pittsburgh. „Der SoundSee-Algorithmus verwendet maschinelles Lernen, um solche feinen akustischen Spuren zu analysieren und zu bestimmen, ob eine Maschine oder auch nur einzelne Komponenten repariert oder ersetzt werden müssen.“ Als Träger für das SoundSee-System dient Astrobee, ein von der NASA entwickelter autonomer Mini-Roboter, der frei durch die ISS schweben kann.

An Bord der ISS werden Wissenschaftler Daten sammeln und zur Erde senden, wo Bosch sie dann auswerten wird. Die Qualität der Datenerfassung soll im Laufe der Forschungsarbeiten durch Software- und Prozessanpassungen kontinuierlich verbessert werden. „Von den Daten erhoffen wir uns Einblick in den Zustand der Raumstation“, erklärt Jon Macoskey, Forschungsingenieursassistent bei Bosch. „Langfristig wollen wir den Nachweis erbringen, dass wir Störungen im ISS-Betrieb erkennen und den Crewmitgliedern oder dem Kontrollzentrum diese Informationen bereitstellen können.“

„Auf der ISS können wir erforschen, wie sich diese Technologien auf Umgebungen mit noch extremeren Bedingungen anwenden lassen.“

Dr. Joseph Szurley, Wissenschaftler der Bosch-Forschung

„Bosch interessiert sich schon seit einiger Zeit dafür, mithilfe der Audioanalytik betriebsrelevante Maschinen und Ausrüstungen wie Fahrzeugmotoren oder Heizungs-, Lüftungs- und Klimasysteme zu überwachen“, ergänzt Dr. Joseph Szurley, der als Wissenschaftler in der Bosch-Forschung an SoundSee beteiligt ist. „Auf der ISS können wir erforschen, wie sich diese Technologien auf Umgebungen mit noch extremeren Bedingungen anwenden lassen.” Die für den Flug ins All vorgesehene Version der SoundSee-Technologie wird vom Future Missions and Technology Team entwickelt – einer Forschungsgruppe von Astrobotic, die sich mit der Raumfahrtrobotik beschäftigt.

Das Team ist auch für die Erprobung auf der Erde und die Flugvorbereitung zuständig. „Selbst in einer so perfekten Umgebung wie der ISS ist die Durchführung von Forschungsarbeiten aufgrund der Schwerelosigkeit sehr viel schwieriger als auf der Erde“, gibt Dr. Andrew Horchler, Wissenschaftler und Direktor von Astrobotic Future Missions and Technology, zu bedenken. „Als Unternehmen, das sich auf Raumfahrtrobotik spezialisiert hat, können wir Bosch bei der Vorbereitung auf diese hochspezielle Umgebung unterstützen.“

Den Startschuss für das SoundSee-Projekt gab das Center for the Advancement of Science in Space (CASIS), als es vor wenigen Monaten die Finanzierungsgenehmigung für Startkosten und Astronautenzeit an Bord der ISS erteilte. Das CASIS managt im Auftrag der NASA das ISS U.S. National Laboratory, die Forschungsplattform der USA auf der Internationalen Raumstation. Seit Kurzem testen Forscher von Bosch und Astrobotic die technischen Komponenten der SoundSee-Nutzlast als Vorbereitung auf den Flug ins All. Unterstützt werden sie dabei vom früheren ISS-Kommandanten Dr. Colin Foale, der nun ebenfalls zum SoundSee-Team gehört. Dr. Colin Foale ist vom Nutzen der SoundSee-Technologie überzeugt: „Der Einsatz von maschinellem Lernen im All ist ein wirklich bahnbrechender Gedanke. Er wird nicht nur dazu beitragen, dass sich Probleme auf der ISS besser lösen lassen, sondern auch der Industrie auf der Erde zugutekommen.“

Fazit

Mit der SoundSee-Technologie von Bosch lassen sich Informationen aus den Geräuschen von Maschinen auswerten. In einer Forschungspartnerschaft erforschen Bosch und Astrobotic, wie man die Technologie auf der Internationalen Raumstation einsetzen kann, um zu bestimmen, ob Maschinen oder deren Einzelkomponenten repariert oder ersetzt werden müssen.

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