A equipe de robótica hábil do Centro Espacial Johnson da NASA desenvolve sistemas robóticos capazes de executar tarefas que exigem o uso das mãos, como segurar ferramentas, abrir escotilhas e transportar cargas, com o objetivo de tornar as missões humanas em ambientes extremos mais seguras e sustentáveis. Esse trabalho ocorre enquanto a NASA amplia seus planos de exploração humana para além da órbita terrestre, especialmente na superfície da Lua, com possíveis aplicações futuras em missões a Marte.
Shaun Azimi lidera uma equipe de 16 integrantes do setor de Tecnologias de Sistemas Robóticos do Centro Johnson, na cidade de Houston. A equipe reúne especialidades em mecatrônica, software, eletrônica e mecânica, o que lhe permite desenvolver hardware e software, simular operações e testá-los em um único sistema.
Do Robonaut 2 ao Valkyrie
A experiência da equipe baseia-se em projetos anteriores, como o robô Robonaut 2, que participou de demonstrações tecnológicas de robótica a bordo da Estação Espacial Internacional durante sete anos, e o robô bípede Valkyrie, o primeiro robô humanoide desenvolvido pela NASA. Vários engenheiros que trabalharam nos dois projetos continuam desenvolvendo tecnologias de movimento e interação com o ambiente.
A NASA explica que o objetivo não é substituir os exploradores humanos, mas usar robôs confiáveis e capazes de executar tarefas perigosas ou repetitivas, para que as tripulações se concentrem em atividades que exigem julgamento humano e habilidades nas quais os robôs ainda são menos eficientes.
A instalação iMETRO testa o robô em um ambiente próximo da realidade
A instalação Integrated Mobile Evaluation Testbed for Robotics Operations (iMETRO) constitui um eixo central do trabalho da equipe. A instalação reúne software de código aberto e ferramentas de simulação, modelos de veículos e habitats espaciais, robôs domésticos e uma área externa com rochas. Assim, é possível testar um robô completo ou um componente individual de hardware ou software antes de incorporá-lo a programas da NASA ou utilizá-lo com parceiros externos.
Uma equipe da empresa PickNik Inc. usou a instalação para testar um software que permite a um braço robótico reconhecer uma abertura em uma nave espacial, girar sua trava, segurar a maçaneta e abrir a porta, além de transportar sacos de carga entre a abertura e um contêiner. A instalação também foi usada para desenvolver software que inspeciona e auxilia na manutenção de um congelador para armazenamento a frio, utilizando um braço robótico comercial e uma câmera.
O que muda na prática?
A importância da iMETRO vai além de testar o desempenho do próprio robô; ela permite aos engenheiros testar a relação entre o robô e o ambiente projetado para seres humanos. Os robôs podem precisar de alças maiores, iluminação melhor ou ajustes no projeto dos habitats e veículos para executar suas tarefas de forma confiável sob supervisão humana. A NASA considera que reunir desenvolvedores de robôs com projetistas de habitats e veículos reduz as suposições e revela antecipadamente as limitações operacionais.
No curto prazo, a equipe concentra-se em tecnologias que apoiem uma presença humana sustentável na superfície da Lua, enquanto a NASA também coopera com outras entidades para se preparar para um desafio previsto que convidará o público a propor soluções tecnológicas para a exploração de Marte. A fonte não define um cronograma para o lançamento dos robôs Valkyrie ou de outros robôs em uma missão operacional, nem apresenta resultados quantitativos de desempenho ou um nível final de prontidão; portanto, o desenvolvimento permanece na fase de pesquisa, desenvolvimento e testes aplicados.