miércoles, 20 de abril de 2011

Robonauta 2 (R2). El primer robot humanoide de la NASA.


No todas las tareas que hay que realizar en una misión espacial son sencillas y seguras. Está claro que a ningún astronauta le apetece salir al espacio dentro de un traje presurizado a reparar una avería o pisar por primera vez la superficie de un satélite o planeta. Pensando en esta cuestión la Nasa junto con la compañía norteamericana General Motors ha creado el primer robot humanoide que ya está siendo entrenado para sumarse a la tripulación de la primera misión de la Agencia Espacial Norteamericana.

R2, que así es como has ido bautizado el ingenio robótico, se parece un poco al robot C-3PO de la saga "La Guerra de las Galaxias", pero sin la habilidad de la locuacidad que tenía dicho personaje. No ha sido pensado este robot para entretener con “charlas” a los astronautas sino más bien para empuñar herramientas y ser un avezado “mecánico de vuelo”. Seguramente R2 apretará con mayor precisión y realizará la toma de datos y medias con mejores resultados que los humanos.

"Nuestra meta es que R2 realice tareas rutinarias de mantenimiento que permitan a los miembros de la estación espacial dedicar más tiempo a los trabajos de mayor importancia", explica Ron Diftler, director del proyecto Robonauta (así se llama el proyecto en el que se ha creado R2), en el Centro Espacial Johnson. "Aquí tenemos a un robot que puede ver los objetos a los que se dirige, puede sentir su entorno y ajustarse a él de acuerdo con las necesidades. Eso es bastante humano. ¡Abre una puerta a posibilidades infinitas!"

Todo robot, consta al menos de una parte mecánica, una parte electrónica y un software. La cinemática del robot es la encargada de mantenerle en pie y hacerle evolucionar en sus posiciones y grados de libertad de una manera precisa tanto en manos como en piernas. Para ello está dotado de motores de altísima precisión que mueven mecanismos con la ayuda de un conjunto de sensores mediante los cuales se reciben las informaciones necesarias para su funcionamiento. De esta manera, el robot dispone de sensores de luz, sonido, presión, tacto, desplazamiento lineal y angular, detectores de movimiento, medidores de distancia, y cámara de captura de imágenes.

¿Por qué dar una forma humana a un robot? Está claro que no es por imitar a los robots que la ciencia ficción nos dibuja. Sencillamente es porque la anatomía del ser humano está perfectamente pensada para el desplazamiento y también para la manipulación de objetos. Es cierto, no obstante que no es nada fácil imitar la anatomía del ser humano, dado que una mano, brazo, pierna o pie humanos presentan un diseño, bajo el punto de vista de la ingeniería, de un altísimo rendimiento y eficacia. La robótica copia en la medida de lo posible la funcionalidad de un cuerpo humano. Piensen simplemente en los grados de libertad de un brazo con su mano incluida y se darán cuenta de lo que les digo.

¿Es más preciso un robot que un ser humano? La respuesta, sin lugar a dudas, es si. Nuestro organismo está bastante limitado, tanto a nivel de percepción sensorial, como de sistema neuro-muscular (sistema motor). La respuesta en precisión y rapidez de un robot es muy superior a la del hombre. En ese aspecto las máquinas nos ganan. Por esta razón la Nasa ha decidido llevar a bordo de sus misiones uno de estos ingenios.

Un robot, eso sí, es una máquina “tonta” a la que hay que decirle todo lo que debe hacer con una meticulosidad extraordinaria. El robot para realizar las tareas que se le encomiendan dispone de un sistema computacional de procesamiento de información que es el “cerebro” que lo gobierna. Para conseguir que el robot realice las tareas con precisión hay que “enseñarlo”, o si quieren, entrenarlo. Todo aquello que se le diga en la fase de entrenamiento lo conservará en sus memorias y pueden estar seguros que no lo olvidará salvo que sufra un accidente importante.

¿Puede un robot hacer algo que previamente no se la haya programado?, ¿puede tomar una decisión? Este asunto es muy delicado y conviene dejarlo claro, sobre todo para los que no conocen mucho estas tecnologías. Los robots no toman decisiones por sí mismos, salvo que se les haya entrenado para ello. Se habla de “aprendizaje” en robótica al conjunto de operaciones que se realizan con el robot dentro de su proceso de fabricación orientada a resolver las tareas que se le encomendaran. Este se realiza mediante “patrones” que se van guardando en su memoria constituidos por una secuenciación perfectamente desarrollada de cada uno de los movimientos y/o acciones que deberá realizar, naturalmente asociada a una serie de señales u órdenes que recibirá del exterior. “Adelante” es una orden que el robot ejecutará poniendo sus motores en marcha en sentido de avance y en la que intervendrán los sensores de posición y/o distancia capaces de detectar que en el espacio inmediato a recorrer no hay obstáculos que impidan el movimiento. Si se produce una eventual señal de alarma o la detección de l un cambio de condiciones en el desarrollo de una secuencia el robot se parará o cambiará su trayectoria.

De momento R2 no tiene piernas dado que no se ha pensado en principio que deba desplazarse por las dependencias de una nave o un laboratorio, más bien estará en un lugar fijo con un área de intervención restringida. En todo caso el proyecto si contempla en sucesivas fases que R2 sea capaz de desplazarse y posea mecanismos de fijación en los pies para poder dejar las manos libres dedicadas a las tareas de precisión encomendadas.

Dice Rob Ambrose, uno de los investigadores del centro de producción de R2. “Cuando le coloquemos piernas y otras mejoras que se le realizarán, su futuro es muy prometedor. De hecho, el objetivo final para R2 es que ayude a los astronautas en las actividades extra-vehiculares (EVA, por su sigla en idioma inglés). Pero primero, como si fuera un estudiante de la escuela, el robot debe avanzar poco a poco a medida que se le añadan nuevos elementos (como las piernas) y adquiera nuevas habilidades.”

Más información en: http://robonaut.jsc.nasa.gov/default.asp