Mensachtige handen, vingers en zelfs ogen van televisiecamera's zijn kenmerken van NASA's Robonaut, maar recent werk probeert de behendige robotbenen, of op zijn minst een been, en zelfs wielen te geven.
Robonaut zette onlangs zijn eerste stappen tijdens tests in het Johnson Space Center in Houston, waarbij hij één 'ruimtepoot' gebruikte om langs de buitenkant van een gesimuleerd ruimtestation te bewegen. Andere recente tests zetten de humanoïde robot op wielen, een Segway-scooter om precies te zijn, en laten hem de weg op gaan.
In beide configuraties behouden Robonauts hoofd, romp, mechanische armen en handen hun vermogen om hetzelfde ruimtegereedschap te gebruiken als mensen. In de tests die zijn 'ruimtepoot' gebruikten, pendelde Robonaut als een futuristische bouwvakker hand in hand buiten een nep-ruimtevaartuig. Aan boord van de met gryo gestabiliseerde wielen gleed het van het ene teststation naar het andere, omdat zijn nakomelingen op een dag op het oppervlak van de maan of Mars zouden kunnen komen.
Tests met het been bevestigden dat Robonaut met behulp van handgrepen rond de buitenkant van een ruimtevaartuig kon klimmen en zijn voet op een werkplek kon planten om reparaties uit te voeren of onderdelen te installeren. Het doel van NASA is om robots te bouwen die kunnen 'leven'? aan de buitenkant van ruimtevaartuigen, klaar voor routineonderhoud of noodsituaties. Mensen in het ruimtevaartuig zouden Robonaut bedienen met draadloze bediening.
De tests op wielen leverden een eerste proof of concept voor planetaire Centauren die humanoïde robots samenvoegen met rovers. Die tests zetten Robonaut op de proef terwijl hij op een Segway Robotic Mobility Platform was gemonteerd. Ze toonden aan dat een enkele teleoperator tegelijkertijd de mobiliteit en behendigheid van de robot kon regelen met een draadloos besturingssysteem.
De klimtests waren een belangrijke stap in de ontwikkeling van Robonaut, wat bewijst dat het systeem in staat is om hulpmiddelen en interfaces voor extravehicular activity (EVA) in de ruimte te beklimmen, te stabiliseren en te hanteren. De test omvatte een door een batterij aangedreven, draadloos Robonaut-systeem, gemonteerd op een luchtdragende slede, drijvend op een luchtkussen, om wrijving te elimineren en de sensaties van astronauten die zonder zwaartekracht werken na te bootsen. Robonaut klom met behulp van EVA-leuningen en stopte zijn stabiliserende? Space leg? in een standaard WIF-aansluiting (Worksite Interface Fixture) van het ruimtestation, terwijl de operators Robonauts verschillende ledematen aanstuurden met behulp van innovatieve nieuwe telepresence-bedieningselementen.
"Deze test bewees dat Robonaut draadloos kan worden bediend met behulp van een verwisselbare basis voor verschillende stabilisatie- en bewegingssystemen - en het deed het in een wrijvingsloze, ruimteachtige omgeving", zegt testleider Dr. Robert Ambrose van JSC's Automation, Robotics and Simulation Afdeling. ? Dit zijn allemaal belangrijke mogelijkheden die nodig zijn voor de ontwikkeling van toekomstige? EVA-squadrons? die gebruikmaken van de gecombineerde talenten van mensen en robots om enorme verbeteringen aan te brengen in de productiviteit van ruimtewandelingen.?
Het Robonaut-project, dat door Ambrose wordt geleid, is een samenwerking met het Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) en is al enkele jaren in ontwikkeling bij JSC. Er zijn twee Robonauts, elk met zeer behendige handen die kunnen werken met dezelfde gereedschappen die mensen gebruiken. Operators de bewegingen van de Robonauts op afstand bedienen? hoofden, ledematen, handen en dubbele camera's via een combinatie van virtual reality-interfaces en verbale commando's, doorgegeven via speciale bekabeling of draadloze systemen.
Om te kunnen bewegen in een omgeving zonder zwaartekracht, moet een robot zelfstandig kunnen klimmen, met gangen die het momentum soepel beheersen en contactkrachten minimaliseren en veiligheid bieden in geval van nood. Om toegang te krijgen tot werkplekken aan boord van het internationale ruimtestation ISS en toekomstige ruimtevaartuigen, moeten robots interageren met hulpmiddelen voor ruimtewandelen die zijn ontworpen voor mensen, waaronder tetheren, leuningen en werkankers.
? De tests waren zeer succesvol? Zei Ambrose. ? Het Robonaut-team ontdekte welke klimmanoeuvres haalbaarder zijn dan andere, en testte geautomatiseerde softwareveiligheidsreacties met behulp van de ingebouwde krachtsensoren van de robot. We hebben ook nieuwe mogelijkheden geïdentificeerd voor het gebruik van deze sensoren in halfautomatische modi die operators zullen helpen bij korte (1-10 seconden) vertragingen. Ons team zal deze uitdagingen blijven aanpakken, terwijl NASA ernaar uitkijkt om mens-robot interactie toe te passen op de taken die horen bij het terugkeren naar de maan en het doorgaan naar Mars.?
Lees meer over Robonaut op internet op:
robonaut.nasa.gov
Oorspronkelijke bron: NASA News Release
