Hoje, a NASA usa rovers com rodas para navegar na superfície de Marte e conduzir a ciência planetária, mas pesquisas envolvendo cientistas da Texas A&M University testarão a viabilidade de uma nova tecnologia de exploração de superfície:robôs ambulantes.
Ryan Ewing, professor Robert R. Berg do Departamento de Geologia e Geofísica da Texas A&M, e Marion Nachon, pesquisadora associada em geologia e geofísica, são co-investigadores do projeto apoiado pela NASA e liderado por Feifei Qian, um pesquisador da WiSE Gabilan Professor Assistente da Escola de Engenharia Viterbi da Universidade do Sul da Califórnia. O objetivo da pesquisa é criar e testar robôs andantes, ou "com pernas", que possam deslizar mais facilmente por superfícies geladas, areia incrustada e outros ambientes difíceis de navegar, aumentando significativamente as habilidades dos cientistas de coletar informações de corpos planetários. .

Embora os Rovers de Exploração de Marte e outros robôs tenham sido enviados com sucesso ao espaço, eles normalmente operam com base em agendas pré-programadas que exigem que cientistas e engenheiros humanos insiram instruções detalhadas sobre para onde ir e o que fazer antes da chegada dos robôs ao local. planeta. Como resultado, quando o robô encontra cenários inesperados ou descobre medições interessantes, ele tem recursos limitados para adaptar seu plano. Isso pode dificultar a maneira como robôs e rovers navegam em novos ambientes ou até mesmo fazer com que percam oportunidades científicas.

Ewing diz que a compreensão aprimorada de como integrar a tecnologia robótica com a ciência planetária e a ciência cognitiva melhorará a exploração auxiliada por robôs de ambientes planetários. Este projeto visa testar robôs de alta mobilidade de próxima geração que podem se mover com agilidade através de superfícies planetárias e apoiar de forma flexível os objetivos de exploração científica.

"Vamos realizar esta pesquisa em dois locais análogos planetários chave que apresentam gradientes bem definidos em tipos de solo de areia crusty em White Sands Dune Field, N. M., para misturas de rochas geladas em Mt. Hood, Ore.", explicou Ewing. “Nosso objetivo é integrar robôs com pernas de alta mobilidade com tecnologias de detecção de terreno incorporadas e modelos cognitivos de decisão humana para estudar as propriedades geotécnicas desses solos”.

O projeto emprega robôs “bioinspirados” com pernas, o que significa que sua forma é modelada de acordo com as habilidades únicas dos animais de se moverem bem em superfícies desafiadoras, como areia macia. Utilizando a mais recente tecnologia de atuador de "acionamento direto", esses robôs podem "sentir" o terreno (por exemplo, suavidade da areia e formas de rocha) através de suas pernas. Essa capacidade permite que os robôs com pernas interajam com o ambiente da mesma maneira que os animais, ajustando seus movimentos conforme necessário.

Como Qian coloca, esses robôs são modelados de uma maneira que lhes permite "não apenas imitar a aparência dos animais, mas realmente entender o que torna esses animais bem-sucedidos em diferentes terrenos".

A capacidade de "sentir" o terreno usando as pernas também permite que esses robôs coletem facilmente informações sobre o ambiente à medida que se movem e ajustem estratégias de exploração com base nessas informações.

"Vamos trabalhar para determinar como o atrito e a erodibilidade de diferentes solos são afetados por crostas superficiais, solos rochosos e conteúdo de gelo", explicou Ewing. "Vamos implantar os robôs com pernas de acionamento direto para mapear a força do solo em dois locais que são como paisagens na Lua, Marte e outros mundos. Vamos medir simultaneamente parâmetros ambientais que controlam a força do solo, incluindo tamanho e forma das partículas, umidade do solo, composição química e teor de gelo."

À medida que os cientistas continuam a aspirar a explorar ambientes planetários, Qian observa que as vantagens de enviar robôs e rovers em missões iniciais para coletar informações antes de enviar humanos são significativas.

“Mesmo para ambientes onde é seguro enviar astronautas, os robôs móveis podem integrar instrumentação científica e ajudar a fazer medições precisas enquanto se movem”, disse Qian.

O grupo de pesquisa também inclui cientistas da Universidade da Pensilvânia, Georgia Institute of Technology e Johnson Space Center da NASA.

"Esta é a equipe dos sonhos e uma chance muito rara de trazer uma equipe com todos os componentes em um projeto", disse Qian. + Explorar mais

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