Autonomía y robótica

En la actualidad la Autonomía y la Robótica se consideran como la solución idónea para tareas 3D: «Dull, Difficult and Dangerous» (es decir tareas tediosas, difíciles y peligrosas) en el campo espacial. Los robots ya sustituyen a los astronautas en tareas que requieren mucho tiempo o que son repetitivas y que implican la manipulación de grandes masas con gran precisión. Incluso, el uso de robots podría permitir la realización de actividades no abordadas por seres humanos (mantenimiento de satélites, recogida de muestras en planetas, exploración espacial in-situ). En este contexto, la autonomía, entendida como la independencia del robot con respecto al control humano, es una característica clave de esos sistemas. El operador humano puede encontrarse a miles de kilómetros del sistema robótico y el robot debe poder reaccionar frente a un entorno hostil o en continuo cambio.

Partiendo de tecnologías espaciales de GNC, GMV está trasladando su conocimiento y experiencia a las áreas principales de la robótica (autonomía con utilización de técnicas de inteligencia artificial como planificación, programación y multiagentes, planificación de trayecto y control de las ruedas para navegación de rovers, manipulación y aprehensión con brazos robóticos, percepción del entorno por medio de láser, esterovisión y dispositivos de tiempo de vuelo)

Éstas son algunas de las capacidades actuales de GMV en el ámbito de la autonomía y la robótica:

  • Autonomía: técnicas de Inteligencia Artificial como las de planificación, programación y multiagentes. Dedica especial atención a los sistemas robóticos y satélites que requieran  características cognitivas avanzadas al tiempo que genera software blindado de una forma automatizada (paradigma "correcto por construcción").
     
  • GMV ha desarrollado también, dentro de un proyecto de la ESA, un controlador autónomo de uso general (GOAC) como plataforma genérica aplicable a una amplia variedad de aplicaciones robóticas espaciales para la ESA. Esta plataforma espacial proporciona capacidades de Inteligencia Artificial basadas en el paradigma intercalado "ejecución con planificación", construida a partir del marco robótico GenoM mejorado con técnicas "correcto por construcción".
     
  • Diseño y construcción del rover: GMV ha desarrollado diversos rovers como plataformas de demostración o como aplicación de tecnologías robóticas: 

    • MoonHound, en colaboración con el UPM-CAR (Centro para la Automatización y la Robótica). 
    • EGP-Rover, rover autónomo de cuatro ruedas, con navegación basada en estereovisión para que sirva como plataforma de movilidad a TAS-I para el alojamiento de otros dos brazos robóticos y la demostración del concepto "centauro".
    • LRM rover, plataforma de 60 kilos para teleoperación sobre un escenario lunar. 
    • Rover virtual del tipo Exomars que utiliza el simulador 3DROV como robot autónomo orientado a un objetivo.
       
  • Navegación robótica: la navegación robótica comienza con la percepción del entorno a través de sensores exterioceptivos (láser, estereovisión, tiempo de vuelo), modelización del entorno, localización utilizando técnicas de fusión de datos de sensores de navegación (IMU, giroscopio, inclinómetros) y control de movimiento mediante capacidades de planificación de trayectoria.
     
  • Manipulación robótica: control de brazos robóticos (KUKA, Mitsubishi) en condiciones de tiempo real, cinemática directa e inversa, planificación motora,  captación de objetos, presentación visual (VS) y recogida de muestras.
     
  • Centro de Control Robótico: Como extensión de sus capacidades en el Segmento Terreno, GMV desarrolla también sistemas para un Centro de Control Robótico, como la misión EXOMARS o el proyecto RAT (banco de pruebas para la autonomía del rover).
     
  • SPoT (terreno de superficie planetaria): GMV alberga en su sede una superficie excepcional de 182 m2 que simula un paisaje marciano con tierra roja similar en granulometría al suelo de Marte, rocas y un panorama marciano. Esta instalación ofrece una gran área de prueba y un entorno externo para el ensayo de diferentes aplicaciones robóticas en condiciones de luz natural. Las características del suelo son iguales a las de algunas regiones de Marte y el color, tamaño y distribución de las rocas persigue reproducir fielmente las imágenes recibidas de las misiones marcianas. El centro de operaciones del rober normalmente se sitúa en una habitación con ventanas que dan al terreno. También hay disponible un tacker laser de 0.1mm de precisión que puede usarse como estación láser.

  • Soluciones robóticas para el sector del petróleo y el gas
    • FOXIRIS: El robot conocido con el nombre de FOXIRIS (Flipper-based Oil & Gas ATEX Intelligent Robotics System) se basa en los últimos avances desarrollados por GMV en el área de los rovers de exploración de la superficie planetaria. Está diseñado para hacer frente a los riesgos a los que se exponen los trabajadores en la industria del petróleo y el gas. El robot incorpora sensores de navegación e instrumentos científicos que tienen como objeto inspeccionar los manómetros, válvulas e indicador de nivel, detectar superficies calientes y alarmas de sonido e identificar escapes de gas. La tecnología se está desarrollando como parte del desafío ARGOS (Autonomous Robot for Gas and Oil Sites), convocado por Total, para promover la creación de robots para instalaciones de producción de hidrocarburos en condiciones extremas.

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GALERÍA DE VÍDEOS

Vídeos sobre los principales proyectos y eventos en los que participa de GMV en el sector de la robítca.