En la Luna, hay materias primas que la humanidad podría algún día extraer y utilizar. Varias agencias espaciales, como la Agencia Espacial Europea (ESA), ya están planeando misiones para explorar mejor el satélite de la Tierra y encontrar minerales. Esto requiere vehículos de exploración apropiados. Investigadores suizos dirigidos por ETH Zurich ahora están persiguiendo la idea de enviar no solo un rover solitario en una gira de exploración, sino un equipo completo de vehículos y dispositivos voladores que se complementen entre sí.
Los investigadores equiparon tres ANYmal, un tipo de robot con patas desarrollado en ETH, con una gama de instrumentos de medición y análisis que podrían convertirlos en dispositivos de exploración adecuados en el futuro. Probaron estos robots en varios terrenos en Suiza y en el Centro Europeo de Innovación de Recursos Espaciales (ESRIC) en Luxemburgo, donde, hace unos meses, el equipo suizo ganó una competencia europea de robots de exploración lunar junto con colegas de Alemania. La competencia involucró encontrar e identificar minerales en un sitio de prueba modelado a partir de la superficie de la Luna. En el último número de la revista Science Robotics, los científicos describen cómo exploran un terreno desconocido utilizando un equipo de robots.
Seguro contra fallas
« Usar varios robots tiene dos ventajas », explica Philip Arm, estudiante de doctorado en el grupo dirigido por el profesor de ETH Marco Hutter. « Los robots individuales pueden asumir tareas especializadas y realizarlas simultáneamente. Además, gracias a su redundancia, un equipo de robots puede compensar la falla de un compañero de equipo ». La redundancia en este caso significa que se instalan equipos de medición importantes en varios robots. En otras palabras, la redundancia y la especialización son objetivos opuestos. « Obtener los beneficios de ambos es cuestión de encontrar el equilibrio adecuado », dice Arm.
Los investigadores de ETH Zurich y las Universidades de Basilea, Berna y Zurich resolvieron este problema equipando a dos de los robots con patas como especialistas. Un robot fue programado para ser particularmente bueno en mapear el terreno y clasificar la geología. Usó un escáner láser y varias cámaras, algunas de ellas capaces de realizar análisis espectrales, para recopilar pistas iniciales sobre la composición mineral de la roca. Al otro robot especialista se le enseñó a identificar rocas con precisión utilizando un espectrómetro Raman y una cámara de microscopía.
El tercer robot era generalista : podía trazar un mapa del terreno e identificar rocas, lo que significaba que tenía una gama más amplia de tareas que los especialistas. Sin embargo, su equipamiento significaba que podía realizar estas tareas con menos precisión. « Esto hace posible completar la misión en caso de que alguno de los robots funcione mal », dice Arm.
La combinación es clave
En el Desafío de Recursos Espaciales de ESRIC y ESA, el jurado quedó particularmente impresionado de que los investigadores hayan incorporado redundancia en su sistema de exploración para hacerlo resistente a posibles fallas. Como premio, los científicos suizos y sus colegas del Centro de Investigación de Tecnologías de la Información FZI en Karlsruhe recibieron un contrato de investigación de un año para seguir desarrollando esta tecnología. Además de los robots con patas, este trabajo también incluirá robots con ruedas, basándose en la experiencia de los investigadores de FZI con este tipo de robots.
« Los robots con patas como nuestro ANYmal se las arreglan bien en terrenos rocosos y empinados, por ejemplo, cuando se trata de descender a un cráter », explica Hendrik Kolvenbach, científico principal del grupo del profesor Hutter. Los robots con ruedas están en desventaja en este tipo de condiciones, pero pueden moverse más rápido en terrenos menos desafiantes. Para una misión futura, tendría sentido combinar robots que difieran en cuanto a su modo de locomoción. También se podrían agregar robots voladores al equipo.
Los investigadores también planean hacer que los robots sean más autónomos. Actualmente, todos los datos de los robots fluyen hacia un centro de control, donde un operador asigna tareas a los robots individuales. En el futuro, los robots semiautónomos podrían asignarse directamente ciertas tareas entre sí, con opciones de control e intervención para el operador.
Vídeo : https://youtu.be/bqwbQzVrzkQ