VOLCANES, CAVERNAS Y ABISMOS
ROBOT CONFIGURADO PARA EXPLORAR VOLCANES
Un desgarbado robot de ocho patas llamado Dante II se está preparando para descender al interior oscuro de un volcán activo de Alaska en un esfuerzo por extender el alcance de los humanos a lugares demasiado peligrosos para ellos.
Los planes requieren que el robot caminante pase cinco días en el cráter del volcán, Mount Spurr, a 80 millas al oeste de Anchorage.
ROBOT EXPLORADOR DANTE |
Los investigadores pusieron en marcha Dante hoy y probaron su telemetría, encontrando que todos los sistemas funcionan correctamente. Los helicópteros comenzaron a mover el robot y el equipo asociado hacia el borde del cráter, pero el mal tiempo redujo la operación y el robot se quedó durante la noche, bajo vigilancia, a 7,500 pies debajo del borde del cráter, dijeron las autoridades. La operación se reanudará el domingo, si el clima lo permite.
Atado al borde del cráter, Dante debe descender por las laderas nevadas y cubiertas de rocas de un respiradero activo y tomar muestras de los gases tóxicos que arrojan desde abajo. Los ingenieros dijeron que el robot debería demorar aproximadamente dos días en deambular y descender en rappel hasta el piso del cráter, a unos 600 pies debajo del borde. Una vez allí, es pasar un día mapeando el cráter y midiendo la temperatura y la composición de los gases antes de comenzar una escalada esperada de dos días.
Una versión anterior del robot intentó una hazaña similar hace un año y medio en el Monte Erebus en la Antártida, pero esa misión se truncó después de que el robot había avanzado solo 28 pies. Un cable de comunicación de fibra óptica se había roto y no podía repararse. Peligros limitan a los científicos.
Mount Spurr es un volcán activo, que entró en erupción tres veces en 1992 y tuvo constantes terremotos y desprendimientos de rocas. Eso significa que los científicos pueden pasar solo unas pocas horas a la vez allí, y solo entonces con un helicóptero cercano para escapar de emergencia. Entonces, un equipo de investigadores planea pasar menos de tres horas instalando a Dante en el borde del cráter, a 7,575 pies sobre el nivel del mar.
Desplegarán el robot, anclarán su correa, instalarán un generador de energía y erigirán una antena parabólica para comunicarse con los centros de control en Anchorage y el Centro de Investigación Ames de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio en Mountain View, California.
Dante, de 10 pies de altura con su mástil sensor arqueado, mide 10 pies de largo y 8 pies de ancho. El robot está equipado con un telémetro láser para medir distancias, sensores para medir el estrés y el contacto de las piernas, sensores para medir la tensión y la inclinación de la correa, seis cámaras de video normales, dos cámaras de video estéreo y una cámara digital de alta resolución.
Empleando dos juegos de cuatro patas, el robot se mueve con un paso de cangrejo levantando dos patas a cada lado al mismo tiempo y deslizándolas hacia adelante. Repite la acción con el segundo conjunto de piernas, avanzando unos tres pies por minuto. En una prueba el miércoles en una cantera de Anchorage, Dante tardó 10 horas en cubrir 600 pies arriba y abajo de un pozo de grava inclinado. Pruebas para la exploración del planeta.
ROBOT LUNAR EN UN VOLCAN |
La misión de Alaska de $ 1.8 millones está patrocinada principalmente por la NASA, que está interesada en perfeccionar las operaciones remotas de robots para su uso en la luna y otros cuerpos celestes. Además, los científicos del Instituto de Robótica de la Universidad Carnegie Mellon en Pittsburgh, que diseñó y construyó el robot, dicen que esas máquinas que actúan independientemente o bajo la guía humana podrían revolucionar el estudio de volcanes, cuevas, abismos oceánicos profundos u otras partes de la tierra que son riesgosos para los humanos entrar.
"El interés principal que tenemos es utilizar este proyecto para impulsar una nueva tecnología que se pueda aplicar a las misiones de rover planetario", dijo David Lavery, gerente del programa de investigación de telerobótica en la NASA. "No imaginamos algo como Dante en la luna, pero partes de él, como el software inteligente de su sistema informático que controla sus movimientos y su sistema para percibir su entorno, podrían aplicarse a un proyecto avanzado".
Dante es un paso hacia el objetivo de los científicos de extender los sentidos humanos a áreas o entornos demasiado peligrosos o demasiado distantes para la presencia humana. Lo han llamado "telepresencia".
ROBOT EXPLORADOR DE CAVERNAS Y VOLCANES |
Los científicos dicen que necesitan una forma de tomar muestras de los gases y materiales que se descargan de los volcanes para poder buscar pistas para predecir las erupciones y estudiar cómo estos gases pueden contribuir a la pérdida de ozono y al calentamiento global. También dicen que es mejor probar estos materiales antes de que se mezclen con otras sustancias o se diluyan con el aire.
Pero acercarse a las fuentes volcánicas es difícil y peligroso. En los últimos dos años, ocho vulcanólogos de todo el mundo han muerto tratando de descender a los volcanes. Obviamente, dicen los científicos, los exploradores de robots podrían ser tan útiles en la Tierra como lo son en el espacio. Robot más grande y mejor.
El equipo de Carnegie Mellon, dirigido por el Dr. William L. Whittaker y el Dr. John E. Bares, dice que el nuevo Dante contiene partes del robot que fue a la Antártida, pero es esencialmente una máquina nueva y mejor.
Con 1.700 libras, Dante II es 500 libras más pesado que su predecesor. Las computadoras que controlan el robot y sus sensores ahora están montadas en la máquina en lugar de estar en un centro de control remoto. El sistema de sujeción, que se desenrolla automáticamente, estabiliza el robot y le permite descender rápidamente por pendientes pronunciadas, se ha reforzado con 1,000 pies de cable más resistente.
ROBOT EXPLORADOR EN EL ARTICO |
El cable, de casi media pulgada de grosor y reforzado con el mismo material utilizado para hacer chalecos antibalas, contiene tres líneas que suministran energía al robot y cinco pares de cables de cobre para comunicaciones y transmisión de datos.
"Tenemos muchas más copias de seguridad esta vez, tanto en componentes como en métodos de uso de componentes", dijo el Dr. Bares. "Pero todavía hay todo tipo de fallas que podrían derribarnos".
Confiando en sus sensores y programación de computadora, Dante puede negociar cuesta abajo y sobre obstáculos de 4 pies 2 pulgadas de alto sin la guía humana. Pero los investigadores dijeron que planean usar una combinación de control remoto y movimiento autónomo por parte del robot para el viaje por el cráter, el mismo enfoque que podría usarse para un robot en la luna. Visualización tridimensional.
El proyecto también empleará un tipo de realidad virtual para ayudar a los manipuladores humanos del robot a guiar al robot a través de las nieblas y el humo del cráter inexplorado. Usando datos del telémetro y sensores, las computadoras del robot generarán un mapa tridimensional de su entorno que será visto por sus controladores. Los investigadores del centro de Ames, donde se desarrolló la tecnología, usarán lentes estéreo para darles una sensación de profundidad mientras siguen una representación de Dante en las pantallas de los monitores.
ROBOT DANTE EN CRATER Y ABISMO VOLCANICO |
Mientras el robot camina, los controladores verán una animación que se mueve entre las rocas, zanjas y otras características recreadas en sus pantallas a partir de la información transmitida por el robot. Las patas del robot animado incluso cambian de color con la fuerza que aplican al suelo.
"Un modelo del interior del cráter se acumula a medida que avanza el robot", dijo Lavery. "Cuanta más información reúna el robot, más detalles obtendrá sobre el terreno".
Después de la misión, dijo, los investigadores pueden usar computadoras para combinar los datos del robot con imágenes de las cámaras de video estéreo para crear modelos tridimensionales de alta resolución del cráter que le den a las personas la sensación de estar allí.
Si bien Dante podría ser destruido en un deslizamiento de rocas o un terremoto, el Sr. Lavery dijo que consideraría que el proyecto fue exitoso si el robot llegara desde el borde hasta el fondo del cráter y transmitiera alguna información científica.
ROBOT DANTE DE LA NASA |
"Eso demostraría que un robot es una plataforma de entrega viable para la investigación científica", dijo.
El Dr. Whittaker, un pionero de la robótica que dice que Dante II es su 40a creación de robots, dijo que la tecnología había llegado a un punto en el que era hora de poner más máquinas en el mundo real. Carnegie Mellon recibió recientemente una subvención de la NASA para establecer un Consorcio de Ingeniería Robótica para reunir a empresas, universidades y gobiernos para aplicar la tecnología a nuevos usos industriales, como la agricultura y la construcción.
"Los robots no son solo entidades de laboratorio", dijo el Dr. Whittaker, "y debemos transformar nuestra gimnasia técnica en aparatos. Cuando estas cosas salgan del laboratorio, cambiará el mundo".