Astronauta Abordo da ISS Controla do Espaço Robô em Terra Para a ESA/DLR

Olá leitores e leitoras do BS! 

 

Segue abaixo uma interessante matéria postada dia (22/04) no site ‘Inovação Tecnológica’ destacando que um astronauta a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS), controlou um robô em Terra. 

 

Sensacional! Os europeus estão realmente de parabéns! Esta equipe da Agencia Espacial Europeia (ESA) e do Centro Aeroespacial Alemão (DLR) merece todas as congratulações por este feito inédito, conquista esta que será no futuro muito útil a exploração tripulada humana a outros objetos espaciais. 

 

Parabéns ESA/DLR

 

Brazilian Space 

 

ROBÓTICA 

 

Astronauta no Espaço Controla Robô em Terra

 

Por Redação do Site Inovação Tecnológica 

22/04/2022 

 

[Imagem: ESA] 

Este é o robô interativo Análogo-1, uma imitação de um robô espacial.

Controlando Um Robô do Espaço 

 

Um astronauta no espaço, a bordo da Estação Espacial Internacional, controlou em tempo real um robô em um ambiente espacial simulado de exploração instalado na Alemanha. 

 

A tecnologia, que tem como objetivo permitir a astronautas em órbita controlar rovers explorando superfícies extraterrestres, foi desenvolvida por uma equipe de pesquisa da Agência Espacial Europeia (ESA) e do Centro Aeroespacial Alemão (DLR), com participação de parceiros da academia e da indústria, culminando com esta sessão de controle do rover baseado em terra. 

 

Os robôs têm-se mostrado elementos essenciais da exploração da Lua e de Marte, mas seu controle direto, a partir dos centros de controle na Terra, não é possível até agora devido ao problema do retardo nas comunicações, o tempo que leva para que o comando viaje até o robô, verifique o que está acontecendo e retorne o resultado - se você virar o robô na direção errada, pode não dar tempo de consertar o erro. 

 

Mais plausível é uma situação na qual os astronautas ficam em uma nave em órbita do corpo celeste sendo explorado, e controlem, em tempo real, um robô que tenha pousado. Isso não apenas diminui os riscos para a tripulação, como também viabiliza o estudo de corpos celestes onde não é possível o pouso de astronautas. 

 

Os esforços para o controle dos robôs a partir do espaço começaram há quase uma década. Os resultados da campanha de testes mais recente, que começou em 2019, foram divulgados agora em um artigo publicado na revista Science Robotics. 

 

E, finalmente, a equipe conseguiu um nível de controle prático. 

 

Controle de Robô Com Retardo de Tempo 

 

[Imagem: Michael Panzirsch et al. - 10.1126/scirobotics.abl6307] 

O algoritmo de controle lida com o retardo nas comunicações, evitando acidentes com o robô.

O teste espaço-terra principal, com duas horas de duração, superou com sucesso um retardo bidirecional nos sinais de comunicação com média de 0,8 segundo, e uma taxa de perda de pacotes de dados de cerca de 1%. 

 

"Nossa equipe na DLR teve que projetar um algoritmo de controle que pudesse funcionar de forma estável, apesar desse retardo de tempo. Como há um atraso no feedback de força recebido pelo operador, ele pode continuar a mover o robô ainda mais, mesmo depois de atingir uma rocha. Isso pode fazer com que o robô fique fora de sincronia com seu controlador, potencialmente vibrando como um louco, talvez até se danificando. 

 

"Para evitar que isso aconteça, usamos um conceito chamado 'passividade' - analisamos a quantidade total de energia que o operador coloca e, no lado remoto, garantimos que o robô nunca forneça mais energia do que isso e vice-versa. 

 

"Assim, por exemplo, quando o braço do robô está se movendo e repentinamente atinge uma rocha, seria necessária uma energia extra para que ele se movesse, o que o astronauta não comandou, então reduzimos a energia do comando de uma vez para desacelerar o braço. Então, após os 850 microssegundos de retardo, quando o astronauta sente a rocha, ele pode optar por adicionar a energia extra para empurrá-la. Esta técnica de 'Abordagem de Passividade no Domínio do Tempo para Alto Retardo' é muito intuitiva na prática e deve funcionar bem com tempos de atraso mais altos também," explicou Aaron Pereira, líder do projeto na DLR. 

 

Comprovado o funcionamento do algoritmo de controle, a equipe pretende agora dar um pouco mais de realismo aos testes, saindo do ambiente de laboratório e levando o robô para explorar as encostas vulcânicas do Monte Etna, na Itália. 

 

Bibliografia: 

 

Artigo: Exploring planet geology through force-feedback telemanipulation from orbit 

Autores: Michael Panzirsch, Aaron Pereira, Harsimran Singh, Bernhard Weber, Edmundo Ferreira, Andrei Gherghescu, Lukas Hann, Emiel den Exter, Frank van der Hulst, Levin Gerdes, Leonardo Cencetti, Kjetil Wormnes, Jessica Grenouilleau, William Carey, Ribin Balachandran, Thomas Hulin, Christian Ott, Daniel Leidner, Alin Albu-Schäffer, Neal Y. Lii, Thomas Krüger 

Revista: Science Robotics 

Vol.: 7, Issue 65 

DOI: 10.1126/scirobotics.abl6307