La próxima generación de exploradores que caminen sobre la luna o Marte podrían ser conocidos como robonautas. Serían capaces de llevar a cabo tareas científicas similares a las de los astronautas, pero no necesitarían los mismos sistemas de soporte vital o de protección. El primer robonauta podría viajar a la estación espacial para trabajar mano a mano con astronautas de aquí a tres años, si los planes de NASA acaban siendo fructíferos.

La NASA y General Motors están desarrollando el primero de estos robots humanoides, llamado Robonaut2. Al contrario que los vehículos Mars de la NASA, el Robonaut2 está diseñado para imitar con precisión la forma, el movimiento y el comportamiento de un humano. Esto podría hacer que fuesen ideales para trabajar junto a humanos, o para poner a prueba vehículos y viviendas espaciales para humanos, aunque también presenta algunas dificultades de ingeniería de carácter único. GM espera poder usar los robots en sus plantas de manufactura e incorporar la tecnología resultante en algunos de sus productos, incluyendo los sistemas de seguridad de vehículos.

Los ingenieros responsables del Robonaut2 empezaron a trabajar en el robot en 2007; su diseño se originó a partir de una versión que la NASA creó hace más de 10 años.

En la actualidad, el Robonaut2 sólo posee un torso superior. Pesa alrededor de 45 kilos y está equipado con más de 350 sensores. Entre ellos se incluyen sensores táctiles en los puntos de contacto de los dedos del robot y sus palmas, así como sensores de proximidad en sus brazos. Los ingenieros también han construido muelles y materiales elásticos en las articulaciones para proporcionar al robot un mejor control y flexibilidad, así como para permitir que se mueva más rápidamente, a velocidades más parecidas a las humanas. El robot puede llevar cargas de alrededor de nueve kilogramos—cuatro veces más que otros robots humanoides.

Rob Ambrose, director de la División de Software, Robótica y Simulación en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, afirma que el nuevo robot es una mejora significativa sobre su predecesor. “Está diseñado para operar a una velocidad y escala similar a la de los humanos, y cuando se encuentra con personas es capaz de cumplir órdenes y trabajar de forma segura con ellas,” afirma.

La tecnología necesaria para percibir a los humanos y responder a las acciones humanas es particularmente importante, y es algo en lo que están trabajando los investigadores de todo el mundo, afirma Matthew Mason, profesor de robótica y ciencias informáticas en la Universidad Carnegie Mellon de Pittsburg. El Robonaut2 es una plataforma importante para el desarrollo y puesta a prueba de este tipo de técnicas, añade.

Otro reto importante consiste en permitir que el Robonaut2 se comunique de forma efectiva con los astronautas. “Realmente estamos hablando de un área nueva,” añade Bilge Mutlu, profesor asistente en ciencias informáticas de la Universidad de Wisconsin-Madison, así como miembro del laboratorio de interacción entre humanos y computadoras del CMU. “¿Cómo interpreta los estímulos sociales un robot? ¿Cómo responde? Queremos robots que sean miembros del equipo, y el nuevo trabajo es un paso en esa dirección. Por el momento, el Robonaut2 está limitado a la comunicación con humanos de formas simples. Por ejemplo, cuando apunta su cabeza hacia algo, es una pista de que el humano que esté trabajando a su lado debería mirar en esa dirección.

El Robonaut2 tiene 42 grados de libertad de movimiento y es altamente diestro, afirma Ambrose. “Hemos añadido un mayor rango de movimiento mediante la incorporación de un pulgar oponible y haciendo que los manipuladores sean mucho más rápidos,” afirma. El robot también posee dos cámaras estándar y dos de alta definición dentro del casco dorado que cubre su cabeza. Esto le proporciona imágenes estereoscópicas en 3-D de sus alrededores, lo que el robot utiliza para construir un mapa de profundidad de los objetos cercanos. También posee una serie de luces indicadoras que proporcionan a los astronautas un entendimiento general del estado en el que se encuentra el robot. Además el robot es capaz de detectar contactos de tipo muy ligero; si una persona lo toca en cualquier parte se puede detener instantáneamente, para evitar el daño personal. Su piel exterior también está hecha de materiales suaves y blandos, para que se produzcan lesiones si cualquier astronauta se choca con él.

El nuevo robot está diseñado para trabajar de forma autónoma, utilizando la información procedente de los sensores para completar las tareas. “Además de construir un nuevo tipo de hardware robótico, uno de los retos principales es escribir software que haga que los robots sean lo suficientemente inteligentes como para hacer cosas por sí mismos,” afirma Andrew Ng, profesor de ciencias informáticas en la Universidad de Stanford, y que trabaja en el desarrollo de robots de funcionalidad general para el hogar.

Ambrose afirma que la NASA quiere utilizar el robot para una serie de misiones distintas, entre las que se incluyen viajes a la estación espacial para conducir trabajos de reparación, así como misiones a la luna o a Marte como misiones precursoras a las misiones posteriores realizadas por humanos. Cuando fueran parte de equipos entre humanos y robots, el robot podría incluso dejarse atrás para que siguiese llevando a cabo trabajos científicos. Sin embargo Mason afirma que el robot aún es muy joven, y que queda mucho trabajo por hacer. “El rendimiento humano pone el listón muy alto, y aunque los robots ni siquiera se le acercan, cada avance de este tipo es muy importante,” afirma.