L’équipe de robotique agile du centre spatial Johnson de la NASA développe des systèmes robotiques capables d’exécuter des tâches nécessitant l’usage des mains, comme saisir des outils, ouvrir des sas et transférer des cargaisons, afin de rendre les missions humaines dans des environnements hostiles plus sûres et plus durables. Ce travail intervient alors que la NASA étend ses plans d’exploration humaine au-delà de l’orbite terrestre, notamment à la surface de la Lune, avec de futures applications potentielles pour les missions vers Mars.
Shaun Azimi dirige une équipe de 16 membres au sein de la branche des technologies des systèmes robotiques du centre Johnson, à Houston. L’équipe réunit des compétences en mécatronique, en logiciels, en électronique et en mécanique, ce qui lui permet de développer le matériel et les logiciels, de simuler les opérations et de les tester au sein d’un même système.
De Robonaut 2 à Valkyrie
L’expérience de l’équipe repose sur des projets antérieurs tels que le robot Robonaut 2, qui a participé pendant sept ans à des démonstrations technologiques de robotique à bord de la Station spatiale internationale, et le robot bipède Valkyrie, le premier robot humanoïde développé par la NASA. Plusieurs ingénieurs ayant travaillé sur ces deux projets continuent de développer des technologies de mouvement et d’interaction avec l’environnement.
La NASA explique que l’objectif n’est pas de remplacer les explorateurs humains, mais d’utiliser des robots fiables capables d’exécuter des tâches dangereuses ou répétitives, afin que les équipages se concentrent sur les activités nécessitant un jugement humain et des compétences dans lesquelles les robots restent moins performants.
Le centre iMETRO teste le robot dans un environnement proche de la réalité
Le centre Integrated Mobile Evaluation Testbed for Robotics Operations (iMETRO) constitue un axe majeur du travail de l’équipe. Il réunit des logiciels libres et des outils de simulation, des modèles de véhicules et d’habitats spatiaux, des robots domestiques ainsi qu’une zone extérieure rocheuse. Il est ainsi possible de tester un robot complet ou un seul composant matériel ou logiciel avant de l’intégrer à des programmes de la NASA ou de l’utiliser avec des partenaires externes.
Une équipe de la société PickNik Inc. a utilisé le centre pour tester des logiciels permettant à un bras robotique de reconnaître une ouverture dans un véhicule spatial, d’en faire pivoter le loquet, de saisir la poignée et d’ouvrir la porte, puis de transférer des sacs de fret entre l’ouverture et un conteneur. Le centre a également servi à développer des logiciels qui inspectent et contribuent à la maintenance d’un congélateur de stockage frigorifique au moyen d’un bras robotique commercial et d’une caméra.
Qu’est-ce qui change concrètement ?
L’importance d’iMETRO dépasse le simple test des performances du robot : le centre permet aux ingénieurs de tester la relation entre le robot et l’environnement conçu pour les humains. Les robots pourraient avoir besoin de poignées plus grandes, d’un meilleur éclairage ou de modifications dans la conception des habitats et des véhicules afin d’exécuter leurs tâches de manière fiable sous supervision humaine. La NASA estime que réunir les développeurs de robots avec les concepteurs d’habitats et de véhicules réduit les suppositions et révèle rapidement les contraintes opérationnelles.
À court terme, l’équipe se concentre sur les technologies destinées à soutenir une présence humaine durable à la surface de la Lune, tandis que la NASA collabore également avec d’autres organismes pour préparer un défi attendu invitant le public à proposer des solutions technologiques pour l’exploration de Mars. La source ne fixe pas de calendrier pour le déploiement des robots Valkyrie ou d’autres robots dans le cadre d’une mission opérationnelle et ne présente pas non plus de résultats quantitatifs de performance ni de niveau de maturité final : le développement reste donc au stade de la recherche, du développement et des essais appliqués.