La inteligencia y habilidad de un BB-8. El aspecto humanoide de un C3PO. Así resumen las necesidades robóticas algunos ingenieros de la NASA. En concreto, Kris Verdeyen, director del Proyecto Valkiria que estudia cómo mandar robots humanoides a Marte. En un artículo publicado en Sciencie Robotics, explica que «estos robots auxiliares y cuidadores de próxima generación requerirán un conocimiento como el de los astromecánicos (R2D2 o BB-8) y su capacidad para resolver problemas en tiempo real».



¿Cómo deberían ser los robots más funcionales en el espacio? He aquí algunas propuestas. | Vídeo: Mario Viciosa

 

Durante más de 20 años, el Centro Espacial Johnson de la NASA han estado reflexionando sobre el mejor diseño para los robots que acompañen a los humanos a través de territorios inexplorados. La NASA ha enviado previamente a los humanoides Robonaut, Robonaut 2 y Valkiria al espacio, principalmente para explorar el potencial de la locomoción a dos patas en entornos espaciales hostiles.

Si bien esos humanoides han demostrado habilidad en el uso de taladros, equipos quirúrgicos y otras herramientas humanas para la reparación en órbita, todavía no son capaces de producir estas herramientas bajo demanda. «La NASA no tiene las necesidades de una nave de combate de la Alianza Rebelde, pero sí bastante mantenimiento», aduce Verdeyen.

R2D2 y BB-8 están equipados con una gama de dispositivos y, lo que es más importante, pueden proporcionar la herramienta adecuada para una situación específica. Además, están familiarizados con la estructura de la nave por dentro y por fuera, y poseen formas adicionales de inteligencia que permiten una solución de problemas más autónoma.

«Nuestros astromecánicos necesitarán más inteligencia», dice Verdeyen. Para superar este desafío, la NASA ha estado explorando la «inteligencia incorporada» o incorporando una inteligencia artificial profunda y una base de conocimiento (como el Watson de IBM) en un cuerpo robótico.

Hacia el robot plegable

¿Y quién ayudaría a esos robots? Otros, pequeños y plegables. Un equipo de científicos coreanos ha desarrollado piezas robóticas plegables basadas en la filosofía origami. Compactas y livianas, pueden plegarse fácilmente y volver a abrirse en formas tridimensionales. Su enfoque demostró ser eficaz en la construcción de un brazo plegable duradero y funcional, que ayudó a un vehículo aéreo no tripulado (UAV) a realizar varias tareas en áreas confinadas.

Dichos apéndices pueden ofrecer aplicaciones de doblado prácticas, pero son difíciles de construir debido a la falta de rigidez estructural (y resolver este obstáculo sin comprometer las características deseables, como la estabilidad y la flexibilidad). En busca de una solución, Suk-Jun Kim y sus colegas utilizaron un mecanismo de rigidez simple basado en el principio del origami de plegado perpendicular. Apilaron múltiples tendones para crear un brazo robótico extensible para un UAV, lo que demuestra que un dron podría apuntar a objetos en espacios angostos que de otro modo serían imposibles de alcanzar.

Un «tendón» elástico conectado a través de los rectángulos huecos inicia la acción de plegado, controlada por un solo motor. La clave para la rigidez de los actuadores es el «casillero», una pieza rectangular delgada que se asienta sobre uno de los pliegues de origami, que actúa para mantener su forma tridimensional y su resistencia a la flexión. Los autores dicen que los usos futuros de los actuadores pueden incluir inspecciones en chimeneas, tuberías y puentes debajo, y la obtención de muestras de grietas en terrenos accidentados.