Robots con inteligencia artificial explorando el espacio

Robots con inteligencia artificial explorando el espacio


Robots, nuestros ayudantes en el espacio


La gran ventaja de los robots espaciales consiste en que no necesitan ni alimento ni bebida y pueden trabajar en condiciones inhóspitas.

Más importante aún, aunque caros de diseñar y producir, su pérdida es siempre preferible a la de un astronauta. En la edición de ASTRA de noviembre de 2004 los robots diseñados en los Laboratorios de Investigación Espacial del Centro Técnico de la ESA en Holanda atrajeron mucho la atención.

“En la Tierra a menudo los robots asumen tareas repetitivas o cuando la salud humana puede correr peligro. Son utilizados para ensamblar automóviles, desactivar bombas, soldar tubos en el fondo del mar y trabajos en centrales nucleares”, comenta Gianfranco Visentin, Jefe de Automatización de la Sección de Robótica de la ESA en el ESTEC, Holanda.

“En el espacio es aún más atractivo utilizar robots”, acentúa. “Pueden apoyar o sustituir a la gente para realizar las tareas que son demasiado peligrosas, difíciles, repetitivas, que consumen mucho tiempo o incluso imposibles para los astronautas. Pueden ser más rápidos y precisos que las personas” En broma añade, “Pueden trabajar 24 horas al día y no se detienen para almorzar o dormir”.

¿Qué es un robot espacial?



En la comunidad espacial, se puede llamar a cualquier nave espacial no tripulada, una nave espacial robótica, pero Visentin prefiere una descripción más específica: “Un sistema que tiene movilidad y la capacidad de manipular objetos más la flexibilidad de realizar cualquier combinación de estas tareas autónomamente o por control a distancia”.

“El objetivo de los robots espaciales es básicamente realizar una acción en el espacio, como posicionar un instrumento para tomar una medida, recoger una muestra para su examen, montar una estructura o incluso moverse alrededor de un astronauta”.

De ningún modo los robots espaciales son distintos de sus hermanos en la Tierra, ellos básicamente sustituyen a un humano que realiza una acción.

Sin embargo los que están destinados al espacio han de cumplir algunas exigencias específicas:
- Resistir un lanzamiento.
- Funcionar en condiciones ambientales difíciles y a menudo en localizaciones muy lejanas.
- Pesar lo menos posible, como cualquier carga, su lanzamiento es muy caro.
- Consumir poca energía y tener una larga vida funcional.
- Funcionar autónomamente.
- Ser sumamente fiables.

tecnologia
El Nanokhod micro-rover.



“Para responder a estos avanzados retos tecnológicos son necesarios sistemas muy complejos”, dice Visentin, “Suena a un gran problema, pero el espacio nos proporciona grandes oportunidades para crear los robots que de otro modo no podrían ser realizados para su empleo en la Tierra”.

“La mayor ventaja es la gravedad casi cero en el espacio exterior. Esto significa que todo pesa mucho menos que sobre la Tierra, y aún el objeto más pesado puede ser movido y levantado con poco esfuerzo, por lo que un pequeño robot puede mover objetos enormes”.



Tipos de robots

El robot más comúnmente empleado en las misiones espaciales es el “rover” (trotamundos). Este tipo de vehículo puede moverse alrededor de la superficie de otro planeta transportando instrumental científico. Por lo general tanto el vehículo como los instrumentos son manejados autónomamente. ESA, en colaboración con la industria europea, ha desarrollado el increíblemente pequeño micro-rover Nanokhod. Aunque tiene sólo el tamaño de un libro grande y pesa solamente 2 kilogramos puede transportar y posicionar 1 kg. de instrumental dentro de un pequeño radio alrededor del “lander” (nave de aterrizaje).

Un robot más grande ha sido desarrollado para recoger muestras del suelo de otros planetas. El mini-rover MIRO-2 de 12 Kg de peso incorpora un taladro robótico que permite reunir hasta 10 muestras a una profundidad máxima de2 m. Regresando entonces al lander donde las muestras pueden ser analizadas según los instrumentos científicos a bordo.


robot
El mini-rover MIRO-2


Un tercer mini-rover de 15 kg ha sido desarrollado por la ESA es impulsado totalmente por la energía solar. Solero el mini-rover utiliza baterías en miniatura para almacenar la electricidad a bordo. También dispone de un bastidor innovador. Sus seis ruedas montadas sobre los vértices de un hexágono le permiten funcionar en terrenos muy irregulares.

Robotica

El rover solero.


Estudiando la Naturaleza

Los diseñadores de robots se inspiran a menudo en la naturaleza. Un buen ejemplo es el impresionante Aramies/Escorpion desarrollado por la ESA. Con sus piernas y el movimiento inspirado en el mundo animal es capaz de funcionar en terreno accidentado incluso con dunas.

Otro ejemplo es el EUROBOT, tan grande como un ser humano está diseñado para realizar las tareas de un astronauta en la Estación Espacial Internacional. EUROBOT será capaz de subir al exterior de la Estación Espacial acoplándose a las barandillas como un astronauta y será teledirigido por la tripulación desde el interior.

La naturaleza también ha inspirado el robot saltarín. Con algo menos de 40 cm. de altura puede saltar obstáculos de hasta un par de metros de altura, una hazaña imposible en la Tierra debido a la fuerza de la gravedad, pero fácilmente realizable en la Luna o Marte.

Visentin enfatiza que la investigación en la ESA está dirigida específicamente a las cuestiones espaciales y que no son interesantes o provechosas para el empleo terrestre y no duplica la que ya está disponible. “Siempre es posible que reutilicemos la tecnología robótica empleada para otros usos en la Tierra, pero algunas operaciones necesarias para la exploración espacial son inútiles para su aplicación en la Tierra. Por ejemplo nadie querría construir un robot biólogo de campaña para explorar la Tierra, incluso con la tecnología más avanzada el resultado sería siempre muy inferior al de un verdadero biólogo, al menos actualmente. Sobre Marte, sin embargo, es hoy por hoy la única opción”.


NASA

El rover Exomars


La coacción del espacio.

El espacio plantea muchas cuestiones no afrontadas por robots empleados en la Tierra. La baja presión en la órbita provoca que el frío suelde las partes metálicas entre sí, el oxígeno atómico puede reaccionar casi con cualquier material y anula las ventajas refrigeradoras en la trasmisión electrónica.

La radiación también se diferencia de la encontrada sobre la Tierra, en el espacio, las partículas pesadas hacen que la electrónica digital se comporte mal y que incluso pueda quemarse. Las condiciones térmicas son también extremas, con temperaturas exteriores al límite, más o menos, de los 100º C.

Otra característica de las misiones espaciales es que los robots han de ser manejados lejos de su base. Las señales de radio para controlarlos y supervisarlos tienen que viajar durante mucho tiempo y esto introduce retrasos en las comunicaciones que impiden la tele-operación en tiempo real o cerca del tiempo real. Los robots espaciales, por lo tanto, deben ser capaces de funcionar solos y solucionar cualquier problema que ocurra mientras realizan sus tareas.

Los ingenieros espaciales de la ESA han aprendido a enfrentarse a todos estos problemas. Técnicas de diseño cualificadas, materiales, hardware y componentes de electrónica son diseñados expresamente para trabajar fiablemente a pesar de estos efectos.

“Continuamos investigando en nuevos tipos de robots que puedan enfrentarse a las condiciones especiales del espacio, vayan donde la gente no puede y que ayuden a los astronautas a resolver la enorme cantidad de trabajo en la Estación Espacial Internacional”, dice Visentin.


Pueden ver algunos videos cortos sobre estos robots pulsando aqui : http://www.esa.int/esaCP/SEM8XXWJD1E_index_1.html#subhead6


Fuente: http://www.esa.int/esaCP/SEM8XXWJD1E_index_0.html





La NASA quiere dotar de I.A. a los robots espaciales


La NASA intensifica los preparativos para dotar de inteligencia artificial a los robots exploradores del espacio, tras el éxito de la misión científica asignada en Marte a los vehículos "Spirit" y Opportunity".


Y esta inteligencia artificial ya existe y se llama "IDEA", que corresponde a las siglas en inglés de "Agentes Inteligentes de Ejecución Instalable" (Intelligent Deployable Execution Agents).

Según fuentes de la agencia espacial estadounidense, la necesidad de esa inteligencia artificial se incrementó tras el desastre del transbordador Columbia en febrero del año pasado.

Un comunicado de la NASA en internet indica que están en marcha planes para agregar "una fuerte dosis" de inteligencia artificial a los próximos exploradores robóticos para que sean capaces de tomar decisiones durante una misión.

La tarea de desarrollar la inteligencia artificial está a cargo de científicos que trabajan con un nuevo "software" para los futuros robots en el Centro Ames de Investigaciones de la NASA, en Silicon Valley (California).

Hasta ahora, los robots podían tomar decisiones simples, pero, con la inteligencia artificial, sustituirán en muchos casos a los controles de Tierra.


Aunque ya han comenzado a sufrir el rigor de siete meses de trabajo continuo en el planeta rojo, "Spirit" y "Opportunity" han seguido transmitiendo un enorme caudal de información a la Tierra, además de miles de fotografías y la confirmación de que allí hubo agua hace millones y millones de años.


Una tarea similar cumplirá la cápsula Huygens que se desprenderá de la sonda Cassini para posarse a fines de este año sobre la superficie de Titán, una de las 33 lunas de Saturno.

Pero Rajan señaló que los vehículos robóticos que exploran la superficie marciana, requieren de un enorme equipo humano en Tierra para funcionar y "dos mundos y al menos dos días para que cada uno reciba la orden de actuar".

Rajan explicó que "las señales del robot tienen que llegar a la Tierra para que un ser humano pondere los datos y tome una decisión. En base de lo que se decida, se envía una señal a Marte con instrucciones para que el vehículo tome más fotografías o haga otro trabajo", manifestó.

Pero un robot equipado con inteligencia artificial podría hacer una evaluación directa y cumplir su misión más rápidamente, sin depender de las decisiones humanas en la Tierra.

"Con la tecnología de hoy se puede lograr que un vehículo explorador tenga la inteligencia de una cucaracha. El problema es que esa tecnología no está probada, todavía", añadió.


Pero la inteligencia artificial de IDEA, que imita el pensamiento humano y actúa para realizar ciertas acciones, ya existe desde hace cuatro años en el Centro Ames.

En los próximos diez años, la NASA espera enviar no sólo un vehículo explorador con inteligencia artificial, sino toda una flotilla de exploradores portadores de IDEA, que realizarán de forma cooperativa tareas mucho más complejas que las de los robots exploradores de Marte.

fuente: http://www.astroseti.org/vernew.php?codigo=531


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4 comentarios - Robots con inteligencia artificial explorando el espacio

@gaby2000 Hace más de 5 años
que copado!!!!!
@el_noqtambulo1976 Hace más de 5 años
muy bueno
@charminator Hace más de 5 años
gracias por el aporte
@kimimartin Hace más de 4 años
muy bueno!!