Un robonauta es un robot humanoide , parte de un proyecto de desarrollo llevado a cabo por el Laboratorio de Robótica Dexterous en el Centro Espacial Lyndon B. Johnson (JSC) de la NASA en Houston , Texas . Robonaut se diferencia de otros robots espaciales actuales en que, mientras que la mayoría de los sistemas robóticos espaciales actuales (como brazos robóticos, grúas y vehículos de exploración) están diseñados para mover objetos grandes, las tareas de Robonaut requieren más destreza.
La idea central detrás de la serie Robonaut es que una máquina humanoide trabaje junto a los astronautas . Su forma y destreza están diseñadas de tal manera que Robonaut "sea capaz de realizar todas las tareas requeridas de un miembro de la tripulación con traje EVA". [1]
La NASA afirma que "los robonautas son esenciales para el futuro de la NASA a medida que avanzamos más allá de la órbita terrestre baja ", [2] y R2 proporcionará datos de rendimiento sobre cómo un robot puede trabajar codo a codo con los astronautas. [3]
La última versión de Robonaut, R2, fue entregada a la Estación Espacial Internacional (ISS) por la misión STS-133 en febrero de 2011. [2] El primer robot construido en Estados Unidos en la ISS, R2 es un torso robótico diseñado para ayudar con las EVAs de la tripulación y puede sostener las herramientas que utiliza la tripulación. [3] Sin embargo, Robonaut 2 no tiene la protección adecuada necesaria para existir fuera de la estación espacial y se requerirían mejoras y modificaciones para permitirle moverse por el interior de la estación. [3]
A partir de 2018, [actualizar]la NASA planeó devolver la R2 para reparaciones y luego relanzarla. [ necesita actualización ]
El Robonaut 1 (R1) fue el primer modelo. Las dos versiones del Robonaut (R1A y R1B) tuvieron muchos socios, incluida la DARPA . Ninguno fue enviado al espacio. Otros diseños para el Robonaut proponen usos para la teleoperación en superficies planetarias, donde el Robonaut podría explorar una superficie planetaria mientras recibía instrucciones de los astronautas en órbita por encima. [4] El Robonaut B se presentó en 2002, el R1B es una versión portátil del R1. [5] El R1 tenía varios cuerpos inferiores. Uno de ellos era la Zero-G Leg, que si el Robonaut estaba trabajando en la estación espacial trepaba usando los pasamanos externos y luego usaba su pierna de gravedad cero para engancharse a la estación usando un zócalo WIF. Otra era la Robotic Mobility Platform (RMP), desarrollada en 2003, [6] es una base con dos ruedas que usa un Segway PT . [7] Y el Centaur 1 de cuatro ruedas, que se desarrolló en 2006. [8] [9] Robonaut ha participado en pruebas de campo de Estudios de Investigación y Tecnología del Desierto de la NASA en el desierto de Arizona. [10]
En 2006, la empresa automovilística General Motors manifestó su interés en el proyecto y propuso colaborar con la NASA. En 2007 se firmó un acuerdo de la Ley Espacial que permitía a GM y la NASA trabajar juntas en la próxima generación de Robonaut. [11]
En febrero de 2010, Robonaut 2 (R2) fue presentado al público. R2 es capaz de alcanzar velocidades cuatro veces más rápidas que R1, es más compacto, más diestro e incluye un rango de detección más profundo y amplio. [12] Puede mover sus brazos hasta 2 m/s, tiene una capacidad de carga de 40 libras y sus manos tienen una fuerza de agarre de aproximadamente 5 libras por dedo. Hay más de 350 sensores y 38 procesadores PowerPC en el robot. [13]
Los miembros de la tripulación de la estación podrán operar a R2, al igual que los controladores en tierra; ambos lo harán mediante telepresencia . Una de las mejoras con respecto a la generación anterior de Robonaut es que R2 no necesita supervisión constante. En previsión de un destino futuro en el que los retrasos de distancia y tiempo harían problemática la gestión continua, R2 fue diseñado para que se le asignaran tareas y luego las llevara a cabo de forma autónoma con comprobaciones periódicas de estado. [11] Aunque no se ha duplicado todo el rango de movimiento y sensibilidad humanos, la mano del robot tiene 12 grados de libertad , así como 2 grados de libertad en la muñeca. [14] El modelo R2 también utiliza sensores táctiles en las puntas de sus dedos. [15]
El R2 fue diseñado como un prototipo para ser utilizado en la Tierra, pero los administradores de la misión quedaron impresionados con el R2 y decidieron enviarlo a la ISS. [11] Se realizaron varias mejoras para calificarlo para su uso dentro de la estación. Los materiales de la piel exterior se cambiaron para cumplir con los requisitos de inflamabilidad de la estación, se agregó blindaje para reducir la interferencia electromagnética, se actualizaron los procesadores para aumentar la tolerancia a la radiación del robot, los ventiladores originales se reemplazaron por otros más silenciosos para adaptarse a los requisitos de ruido de la estación y el sistema de energía se recableó para funcionar con el sistema de corriente continua de la estación en lugar de la corriente alterna que se usa en tierra. [11]
En el diseño del robot R2 se utilizará un generador de imágenes tridimensionales de tiempo de vuelo junto con un par de cámaras estéreo para proporcionar información de profundidad e imágenes estéreo visibles al sistema. Esto permite que el R2 "vea", lo que es una de las condiciones básicas para cumplir con sus tareas. Para integrar los distintos tipos de datos de los sensores en un único entorno de desarrollo, se utiliza el software de procesamiento de imágenes Halcon 9.0 de MVTec Software (Múnich, Alemania [1]). [16]
El 24 de febrero de 2011, el Robonaut 2 fue lanzado en la misión STS-133 y entregado a la ISS . El 22 de agosto, el R2 se puso en marcha por primera vez mientras se encontraba en órbita terrestre baja. [17] Esto se denominó "remojo de energía", que es una prueba del sistema de energía únicamente sin movimiento. El 13 de octubre, el R2 se movió por primera vez mientras estaba en el espacio. [18] Las condiciones a bordo de la estación espacial proporcionan un campo de pruebas para que los robots trabajen hombro con hombro con las personas en microgravedad. Una vez que esto se haya demostrado dentro de la estación, se pueden agregar actualizaciones de software y cuerpos inferiores, lo que permitirá al R2 moverse por el interior de la estación y realizar tareas de mantenimiento, como aspirar o limpiar filtros. [11] Se entregó un par de piernas a la ISS en SpX-3 en abril de 2014. Se planeó lanzar la mochila de batería en un vuelo posterior en verano/otoño de 2014. [19] [ necesita actualización ]
Se podrían añadir más mejoras para permitir que el R2 funcione en el vacío del espacio, donde podría ayudar a los astronautas a realizar reparaciones, realizar ampliaciones en la estación o llevar a cabo experimentos científicos. Inicialmente no había planes para devolver el R2 a la Tierra. [11]
La NASA anunció el 1 de abril de 2018 que R2 regresaría a la Tierra en mayo de 2018 con CRS-14 Dragon para su reparación y posterior relanzamiento en aproximadamente un año. [20] A partir de 2018, [actualizar]la NASA planeó devolver R2 para reparaciones y luego relanzarlo. [ necesita actualización ]
La experiencia de la NASA con R2 en la estación les ayudará a comprender sus capacidades para posibles misiones al espacio profundo.
A finales de 2009, el Centro Espacial Johnson anunció una propuesta de misión denominada Proyecto M que, de haber sido aprobada, habría tenido el objetivo de aterrizar un robot R2 en la Luna en un plazo de 1.000 días. [21] [22]
La plataforma robótica autoequilibrada de Segway ocupa aproximadamente 2 pies cuadrados y viene equipada con software y electrónica de interfaz necesarios para recibir, procesar y ejecutar comandos desde una carga útil robótica a bordo.
#Robonaut dejó de encenderse. Se solucionó el problema con la tripulación. Se detectó una falla eléctrica. Volverá a CRS-14 el mes que viene para su reparación. Debería volver a lanzarse en aproximadamente un año para regresar a la ISS. #SpaceX #Falcon9 #Dragon #CRS14
Ya existe un robot humanoide diestro (al menos la mitad superior): Robonaut 2, desarrollado por la NASA y General Motors, está a bordo del transbordador Discovery, programado para despegar el miércoles.
