Hoy en día, la NASA utiliza vehículos con ruedas para navegar por la superficie de Marte y realizar ciencia planetaria, pero la investigación en la que participan científicos de la Universidad Texas A&M pondrá a prueba la viabilidad de una nueva tecnología de exploración de la superficie: los robots móviles.

Ryan Ewing, Robert R. Profesor. Berg en el Departamento de Geología y Geofísica de la Universidad de Texas A&M, y Marion Nachon, científico investigador asociado en Geología y Geofísica, coautores de investigación del proyecto respaldado por la NASA y dirigido por Fifi Qian, profesor asociado de WiSE Gabilan en la Universidad de Southern Escuela de Ingeniería Viterbi de California. El objetivo de la investigación es crear y probar robots con “patas” que puedan deslizarse más fácilmente sobre superficies heladas, arena con costra y otros entornos difíciles de navegar, mejorando en gran medida las habilidades de los científicos para recopilar información de los cuerpos planetarios.

Si bien los vehículos de exploración de Marte y otros robots se han enviado con éxito al espacio, por lo general operan con agendas preprogramadas que requieren que los científicos e ingenieros ingresen instrucciones detalladas sobre dónde ir y qué hacer antes de que lleguen los robots. planeta. Como resultado, cuando el robot se encuentra con escenarios inesperados o descubre medidas interesantes, sus capacidades se ven limitadas para adaptar su plan. Esto puede dificultar la forma en que los robots y rovers navegan por nuevos entornos o incluso perder oportunidades científicas.

Ewing dice que una mejor comprensión de cómo la tecnología robótica integra ambos ciencia planetaria Y el ciencias cognitivas estara mejor RobotExploración con la ayuda de entornos planetarios. Este proyecto tiene como objetivo probar la próxima generación de robots altamente móviles que pueden moverse rápidamente a través de superficies planetarias y respaldar de manera flexible los objetivos de exploración científica.

“Llevaremos a cabo esta investigación en dos importantes sitios análogos planetarios que presentan gradientes bien definidos en tipos de suelo Desde las arenas crujientes en White Sands Dune Field, NM, hasta las mezclas de rocas heladas en Mt. Campana, Ore. explicó Ewing. Nuestro objetivo es combinar la robótica de alta movilidad con tecnologías integradas de detección del terreno y modelos de decisión humanos perceptivos para estudiar las propiedades geotécnicas de estos suelos”.

El proyecto utiliza robots con patas “inspirados en la naturaleza”, lo que significa que su forma se basa en las habilidades únicas de los animales para moverse bien sobre superficies desafiantes como la arena fina. Utilizando la última tecnología operativa de “accionamiento directo”, estos robots pueden “sentir” el terreno (por ejemplo, la suavidad de la arena y las formas de las rocas) a través de sus piernas. Esta habilidad permite que los robots con patas interactúen con el entorno de la misma manera que los animales, ajustando su movimiento según sea necesario.

Como dice Qian, estos robots están diseñados de una manera que les permite “no solo imitar el aspecto de los animales, sino comprender realmente qué hace que estos animales tengan éxito en diferentes terrenos”.

La capacidad de “sentir” el terreno con las piernas también permite que estos robots recopilen fácilmente información sobre el entorno a medida que se mueven y ajustan las estrategias de exploración en función de esta información.

“Trabajaremos para determinar cómo la fricción y la susceptibilidad a la erosión de diferentes suelos se ven afectadas por las costras superficiales, los suelos cubiertos de rocas y el contenido de hielo”, explicó Ewing. “Desplegaremos robots con patas de accionamiento directo para mapear la fuerza del suelo en dos lugares similares a paisajes en la Luna, Marte y otros mundos. Mediremos simultáneamente los parámetros ambientales que controlan la fuerza del suelo, incluido el tamaño y la forma de las partículas, la humedad del suelo, la composición química y contenido de hielo.”

A medida que los científicos continúan con su ambición de explorar entornos planetarios, Qian destaca las importantes ventajas de enviar robots y rovers en misiones iniciales para recopilar información antes de enviar humanos.

“Incluso en entornos donde es seguro enviar astronautas, los robots móviles pueden integrar instrumentos científicos y ayudar a realizar mediciones precisas sobre la marcha”, dijo Qian.

El grupo de investigación también incluye científicos de la Universidad de Pensilvania, el Instituto de Tecnología de Georgia y el Centro Espacial Johnson de la NASA.

“Este es un equipo de ensueño y una oportunidad muy rara de reunir un equipo con todos los componentes en un solo proyecto”, dijo Qian.