El siguiente paso en la operación de robots desde el espacio

¡Listo cuando tu lo estés!

El experimento Surface Avatar es una colaboración con la Agencia Espacial Alemana (DLR) con tres robots diferentes que se preparan para ir a trabajar en el Centro Alemán de Operaciones Espaciales (GSOC) de DLR en Oberpfaffenhofen, Alemania: Un sistema de aterrizaje con un brazo robótico que podría cargar y descargar muestras, un robot humanoide llamado Rollin’ Justin y un «perro» robot llamado Bert. En el centro técnico ESTEC de la ESA en los Países Bajos, se está preparando un cuarto robot, un rover con dos brazos robóticos. Pronto estarán todos juntos en GSOC, listos para el siguiente paso en la telepresencia robótica, donde los robots se convierten en una extensión del operador.

Andreas controlará al grupo de robots de la Estación Espacial Internacional durante su Misión Huginn, para completar una serie de tareas complejas.

“Los detalles de las tareas se mantienen en secreto como parte del experimento para ver cómo Andreas comanda los robots con poca preparación, un desafío adicional para los ingenieros y el astronauta para hacer que el experimento sea aún más realista”. dijo Marco Sewtz, investigador en Percepción y Cognición de DLR.

Autonomía Supervisada

Andreas será el supervisor del grupo, asignando a cada robot una tarea a realizar, mientras mantiene la visión general de la situación en su computadora que orbita a 400 km sobre la Tierra. Los controles de Surface Avatar incluyen un joystick de 7 grados de libertad con retroalimentación de fuerza para sentir la resistencia al empujar contra los objetos y la gravedad de los objetos cuando Andreas usará las pinzas en el brazo del rover.

Operar los robots desde la Estación Espacial Internacional viene con un retraso ya que la señal viaja desde la Estación Espacial a los satélites en órbita geoestacionaria, baja a la Tierra y luego regresa a la Estación para proporcionar la retroalimentación de fuerza al controlador. Esto da como resultado un retraso de ida y vuelta de 800 milisegundos para operar los robots, que es aproximadamente cuatro veces el abrir y cerrar de ojos. En los robots también hay cámaras que envían video al módulo Columbus, lo que le permite a Andreas ver cómo se mueve el robot e instruir a algunos de los robots para que interactúen con los objetos.

De pie sobre los hombros de los anteriores

El experimento Surface Avatar ha evolucionado a partir de varios experimentos diferentes, fusionando diferentes enfoques de teleoperaciones y autonomía supervisada en un gran proyecto.

• Haptics-1, el primer experimento háptico de la ESA, que era un joystick con un grado de libertad, que se utilizó para determinar cómo diseñar dispositivos hápticos para su uso en el espacio en el futuro.
• El rover Interact Centaur de la ESA que tenía dos brazos robóticos y tracción 4×4. Andreas probó este precursor durante su misión iriss en 2015, donde colocó una clavija redonda en un hueco con el móvil de Interact.
• De DLR, Rollin’ Justin de DLR, el robot humanoide azul con dos brazos y ruedas que puede realizar tareas con un gran nivel de autonomía, que el ex astronauta de la ESA Paolo Nespoli probado en 2017 y astronauta de la ESA Alexander Gerst probado como parte de su misión Horizons en 2018.
• Bert, el pequeño perro robot de DLR, diseñado para investigar cómo se mueven los animales y puede atravesar diferentes terrenos, actuando como un pequeño explorador.

Surface Avatar combina la experiencia de todos ellos en un solo experimento y tiene como objetivo hacer que la suma sea mayor que sus partes, mediante el uso de la autonomía supervisada y los controles de retroalimentación de fuerza. La ESA está sentando las bases para la exploración robótica junto con los humanos. Experimentos como estos de la Estación Espacial nos permiten desarrollar la próxima generación de exploradores que podrían controlar robots en la Luna y Marte desde puestos de avanzada en órbita arriba.

Está previsto que Andreas ejecute el experimento Surface Avatar a principios de 2024, mientras que un astronauta actual a bordo de la Estación Espacial lo llevará a cabo en el verano de 2023.