En busca del equipo perfecto de robots para actividades lunares

En la Luna hay materias primas que la humanidad podría extraer y utilizar algún día, sobre todo ante el reto de construir y mantener una gran base lunar. Varias agencias espaciales, como la Agencia Espacial Europea (ESA), ya están planeando misiones para explorar mejor el satélite natural de la Tierra y encontrar minerales útiles. Para ello se necesitan vehículos de exploración adecuados.

Un equipo integrado, entre otros, por Marco Hutter, Philip Arm y Hendrik Kolvenbach, los tres del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (ETH), apuesta por un concepto de misión basado en equipos de robots trabajando juntos en vez de en múltiples robots trabajando en solitarios en lugares distintos.

Los investigadores equiparon a cada uno de tres robots del modelo ANYmal (un tipo de robot con patas desarrollado en el ETH) con un conjunto distinto de instrumentos de medición y análisis.

Concretamente, Hutter y sus colegas equiparon a dos de los robots con un conjunto especializado diferente de instrumentos. Además, a cada robot se le instaló una programación diferente. El primero fue programado para que fuera especialmente bueno cartografiando el terreno y clasificando someramente la geología. Iba equipado un escáner láser y varias cámaras (algunas de ellas capaces de realizar análisis espectrales) para reunir las primeras pistas sobre la composición mineral de las rocas estudiadas. Al otro robot especializado se le enseñó a identificar con precisión las rocas, utilizando para ello dos instrumentos con los que se le equipó: un espectrómetro Raman y una cámara de microscopía.

Al tercer robot se le preparó para ser un generalista, en vez de un especialista como los otros dos. Era capaz tanto de cartografiar el terreno como de identificar rocas, por lo que su abanico de tareas era más amplio que el de los especialistas. Sin embargo, realizaba estas tareas con menos precisión que los especialistas.

Hutter y sus colegas probaron al equipo de tres robots en varios terrenos parecidos a los de la Luna.

Los tres robots con patas durante una prueba en un terreno difícil. (Foto: ETH Zurich / Takahiro Miki. )

Después de realizar pruebas y examinar resultados, Hutter y sus colegas han llegado a la conclusión de que un equipo de robots con especialistas y generalistas siempre tiene mejores garantías de éxito que uno donde todos sean especialistas o todos generalistas.

En cuanto a la locomoción, los robots con patas como los del modelo ANYmal se desenvuelven bien en terrenos rocosos y escarpados, por ejemplo a la hora de bajar a un cráter. Los robots con ruedas están en desventaja en este tipo de condiciones, pero pueden moverse más rápido que los robots con patas en terrenos menos difíciles. Por tanto, para una futura misión tendría sentido combinar robots que se diferencien por su modo de locomoción.

Los investigadores también tienen previsto aumentar la autonomía de los robots. Actualmente, todos los datos de los robots se envían a un centro de control, donde un operador asigna tareas a cada uno de ellos. En el futuro, los robots podrían ser semiautónomos y asignarse directamente tareas unos a otros si ningún humano del centro de control les da instrucciones específicas.

Hutter y sus colegas exponen los detalles técnicos de sus experimentos sobre trabajo de robots en grupo en la revista académica Science Robotics, bajo el título “Scientific Exploration of Challenging Planetary Analog Environments with a Team of Legged Robots”. (Fuente: NCYT de Amazings)