La luna contiene recursos sin explotar que los humanos eventualmente podrían extraer y explotar. Agencias como la Agencia Espacial Europea (ESA) se preparan para profundizar en nuestro vecino celeste para identificar estos minerales. Para explorar eficazmente la superficie lunar, un equipo de científicos suizos de ETH Zurich imaginó enviar no solo un rover sino una flota coordinada de varios vehículos y dispositivos voladores que pudieran trabajar juntos.
El poder de un equipo es mayor que la suma de sus partes: se prueba un robot de tres patas en una cantera de Suiza. Fuente de la imagen: ETH Zurich/TakahiroMiki
Los investigadores equiparon tres ANYmal, un robot con patas desarrollado por ETH, con una gama de instrumentos de medición y análisis que podrían convertirlos en dispositivos de detección adecuados en el futuro. Probaron los robots en varios terrenos en el Centro Europeo de Innovación de Recursos Espaciales (ESRIC) en Suiza y Luxemburgo. Hace unos meses, un equipo suizo ganó el concurso europeo de robótica lunar junto con sus colegas alemanes.
El concurso consiste en encontrar e identificar minerales en un sitio de pruebas modelado a partir de la superficie lunar. En un artículo reciente publicado en la revista Science Robotics, los científicos describen cómo utilizaron equipos de robots para explorar terreno desconocido.
"El uso de varios robots tiene dos ventajas", explica Philip Arm, estudiante de doctorado en el grupo de investigación dirigido por el profesor de la ETH Marco Hutter. "Un solo robot puede realizar tareas especializadas simultáneamente. Además, gracias a la redundancia, un equipo de robots puede compensar los fallos de sus compañeros. En este caso, la redundancia significa instalar importantes equipos de medición en varios robots. En otras palabras, la redundancia y la especialización son objetivos opuestos. Para obtener las ventajas de ambas, es necesario encontrar el equilibrio adecuado".
Los ingenieros suizos están construyendo robots adecuados para futuras misiones lunares en busca de minerales y materias primas. Para garantizar que las máquinas puedan seguir funcionando incluso si una de ellas falla, los investigadores les enseñan a trabajar en equipo. Fuente: Universidad de Zurich/Centro Central de Tecnología de la Información - MELS
Para resolver este problema, investigadores de ETH Zurich, la Universidad de Basilea, la Universidad de Berna y la Universidad de Zurich equiparon dos de los robots con patas con expertos. Uno de los robots fue programado para ser particularmente bueno en mapear el terreno y clasificar la geología. Utiliza un escáner láser y varias cámaras, algunas de las cuales también pueden realizar análisis espectrales, para recopilar pistas iniciales sobre la composición mineral de las rocas. Otro robot experto aprendió a identificar rocas con precisión utilizando un espectrómetro Raman y una cámara microscópica.
El tercer robot es un robot de uso general: puede mapear el terreno e identificar rocas, lo que significa que tiene una gama más amplia de tareas que un robot especializado. Sin embargo, su equipamiento hace que sea menos preciso a la hora de realizar estas tareas. "Esto hace posible completar la misión si alguno de los robots falla", dijo Arm.
El jurado quedó particularmente impresionado por los investigadores del concurso ESRIC y ESA Space Resources Challenge que incorporaron redundancia en sus sistemas de exploración para hacerlos resistentes a posibles fallos. Como recompensa, los científicos suizos y sus colegas del Centro de Investigación de Tecnologías de la Información FZI en Karlsruhe recibieron un contrato de investigación de un año para seguir desarrollando la tecnología. Además de los robots con patas, este trabajo también aprovechará la experiencia de los investigadores del FZI con este tipo de robots para desarrollar robots con ruedas.
Hendrik Kolvenbach, científico principal del grupo de investigación del profesor Huth, explica: "Los robots con patas como nuestro ANYmal destacan en terrenos rocosos y escarpados, por ejemplo al descender por cráteres volcánicos. Los robots con ruedas están en desventaja en esta situación, pero pueden moverse más rápido en terrenos menos difíciles. Por lo tanto, en futuras misiones tiene sentido combinar robots con diferentes modos de locomoción. Los robots voladores también pueden unirse al equipo".
Los investigadores también planean aumentar la autonomía del robot. Actualmente, todos los datos de los robots fluyen hacia un centro de control, donde los operadores asignan tareas a robots individuales. En el futuro, los robots semiautónomos podrían asignarse determinadas tareas directamente entre sí, y los operadores podrían controlarlas e intervenir.