Chapitre 1 : Robonaut
Le laboratoire de robotique agile du Lyndon B. Johnson Space Center (JSC) à Houston, au Texas, est responsable de la construction d'un robot humanoïde connu sous le nom de robonaute. Ce projet est réalisé dans le cadre des projets de développement de la NASA. Contrairement à d'autres robots spatiaux déjà utilisés, Robonaut est conçu pour effectuer des tâches nécessitant un niveau de dextérité plus élevé. Cela contraste avec la majorité des systèmes robotiques spatiaux actuellement utilisés, qui sont conçus pour déplacer des objets massifs. Des exemples de tels systèmes incluent des bras robotiques, des grues et des rovers d'exploration.
L'un des concepts fondamentaux qui sous-tend la série Robonaut est l'utilisation d'une machine humanoïde en conjonction avec des astronautes. Le facteur de forme et la dextérité du Robonaut sont construits de telle manière qu'il « est capable d'effectuer toutes les tâches requises d'un membre d'équipage en EVA ».
La National Aeronautics and Space Administration (NASA) des États-Unis a déclaré que « les Robonauts sont essentiels à l'avenir de la NASA alors que nous allons au-delà de l'orbite terrestre basse ». La mission R2 fournira des données de performance sur la façon dont un robot peut travailler aux côtés des astronautes.
Au cours de la mission STS-133 qui s'est déroulée en février 2011, la version la plus récente de Robonaut, connue sous le nom de R2, a été déployée à bord de la Station spatiale internationale (ISS). R2 est le premier robot fabriqué aux États-Unis à être installé sur la Station spatiale internationale. Il s'agit d'un torse robotique qui a été conçu pour aider à l'équipage lors des activités extravéhiculaires (EVA) et peut contenir des objets dont l'équipage a besoin. D'autre part, Robonaut 2 ne possède pas la protection nécessaire pour pouvoir exister en dehors de la station spatiale. Pour qu'il puisse se déplacer à l'intérieur de la station spatiale, il aurait besoin d'ajouts et de modifications.
Pour l'année 2018 [mise à jour] Suite à l'achèvement des réparations, la NASA avait l'intention de déployer R2 dans l'espace. [besoin d'une mise à jour]
R1, également connu sous le nom de Robonaut 1, était le modèle initial. Les variantes R1A et R1B du Robonaut ont eu un grand nombre de collaborateurs, dont la DARPA. Pas un seul n'a été lancé en orbite. Il existe d'autres idées pour Robonaut qui offrent des utilisations pour la téléopération sur les surfaces planétaires. Par exemple, Robonaut pourrait étudier la surface d'une planète tout en recevant des ordres d'astronautes en orbite au-dessus. L'année 2002 a marqué les débuts de Robonaut B, qui est une variante portable du R1 original. R1 possédait un certain nombre de bas du corps. L'un d'eux était le Zero-G Leg, qui permettait à un Robonaut de monter sur la station spatiale en utilisant les mains courantes externes. Une fois là-bas, il utiliserait sa jambe zéro-g pour se fixer à la station au moyen d'une prise WIF. Un deuxième exemple est la Robotic Mobility Platform (RMP), qui a été créée en 2003 et se compose d'une base à deux roues propulsée par un gyropode Segway. Ainsi que le Centaur 1, un véhicule à quatre roues conçu en 2006.
Robonaut a été un élément des essais sur le terrain qui ont été menés par la NASA pour le programme de recherche et d'études technologiques sur le désert dans le désert de l'Arizona.
Au début de l'année 2006, le constructeur automobile General Motors a proposé de collaborer avec la NASA et a manifesté son intérêt pour le concept. En 2007, un accord sur l'espace a été conclu, ce qui a permis à General Motors et à la National Aeronautics and Space Administration de collaborer au développement de la prochaine génération du Robonaut.
C'est en février 2010 que le public a découvert Robonaut 2 (R2) pour la première fois. Par rapport à R1, R2 est capable d'atteindre des vitesses plus de quatre fois plus rapides, est plus compact, a une plus grande dextérité et dispose d'une gamme de capacités de détection plus profonde et plus large. Il a une capacité de charge utile de quarante livres, ses bras peuvent se déplacer à des vitesses allant jusqu'à deux mètres par seconde et ses mains ont une force de préhension d'environ cinq livres par doigt. Au total, 38 processeurs PowerPC et plus de 350 capteurs sont contenus dans le robot.
Grâce à l'utilisation de la téléprésence, les membres de l'équipage de la station et les contrôleurs au sol pourront opérer R2. Le fait que le R2 ne nécessite pas de surveillance continue est l'une des caractéristiques qui le distingue de la génération précédente de Robonauts. En prévision d'un futur emplacement où la distance et les retards rendraient difficile la gestion continue, R2 a été conçu pour se voir attribuer des tâches, puis les exécuter par lui-même tout en effectuant des vérifications périodiques de l'état. Cela a été fait en prévision d'une destination future. Bien que toute l'amplitude de mouvement et la sensibilité humaines n'aient pas été reproduites, la main du robot a 12 degrés de liberté et 2 degrés de liberté dans le poignet. Toute l'amplitude de mouvement et la sensibilité humaines n'ont pas été reproduites. De plus, des capteurs tactiles sont situés au bout des doigts dans le modèle R2.
Cependant, les responsables de la mission ont été tellement impressionnés par R2 qu'ils ont décidé de l'envoyer à la Station spatiale internationale (ISS) au lieu de l'utiliser comme prototype pour une utilisation sur Terre. Afin de le rendre apte à une utilisation au sein de la gare, un certain nombre d'améliorations ont été apportées. Pour répondre aux exigences de la station en matière d'inflammabilité, les matériaux de la peau extérieure ont été modifiés, le blindage a été ajouté pour réduire les interférences électromagnétiques, les processeurs ont été mis à niveau pour augmenter la tolérance aux radiations du robot, les ventilateurs d'origine ont été remplacés par des ventilateurs plus silencieux pour répondre aux exigences de bruit de la station, et le système d'alimentation a été recâblé pour fonctionner sur le système de courant continu de la station plutôt que sur le système de courant alternatif du sol. Tous ces changements étaient nécessaires pour répondre aux exigences de la station.
Au cours du processus de conception du robot R2, un imageur tridimensionnel à temps de vol sera utilisé en conjonction avec une paire de caméras stéréo afin de fournir au système des informations sur la profondeur ainsi que des images stéréoscopiques visuelles. Le R2 est capable de « voir » de ce fait, ce qui est l'une des conditions préalables fondamentales pour qu'il puisse faire son travail. Dans le but d'intégrer les différentes formes de données de capteur dans un environnement de développement unifié, le programme de traitement d'images Halcon 9.0, fabriqué par le programme MVTec à Munich, en Allemagne [1], utilise le logiciel.
Le 24 février 2011, Robonaut 2 a été expédié à la Station spatiale internationale après avoir été lancé sur STS-133. R2 a été mis sous tension pour la toute première fois le 22 août de cette année alors qu'il était en orbite terrestre basse. Un « power soak » est un type de test effectué sur un système électrique dans lequel il n'y a aucun mouvement. La première fois que R2 s'est déplacé lors de son lancement dans l'espace, c'était le 13 octobre. Les conditions qui existent à bord de la Station spatiale internationale constituent un terrain fertile pour le développement de robots capables de travailler aux côtés des humains en microgravité. Dès que cela a été démontré à l'intérieur de la station, des mises à jour logicielles et des corps inférieurs peuvent être ajoutés. Cela permettra à R2 de se déplacer à l'intérieur de la station et d'effectuer des tâches d'entretien telles que l'aspiration ou le nettoyage des filtres. En avril 2014, une paire de jambes a été envoyée à la Station spatiale internationale (ISS) par le vaisseau spatial SpX-3. Au cours de l'été et de l'automne 2014, il était prévu que le sac à dos de la batterie soit transporté à bord d'un aéronef subséquent. [besoin d'une mise à jour]
Il est possible d'ajouter d'autres améliorations qui permettraient à R2 de travailler à l'extérieur dans le vide de l'espace. Dans cet environnement, R2 peut aider les astronautes à mener des expériences scientifiques, à réparer la station ou à l'étendre. Initialement, il n'était pas prévu de ramener le R2 sur terre après son lancement.
La National Aeronautics and Space Administration (NASA) des États-Unis a annoncé le 1er avril 2018 que le vaisseau spatial R2 reviendrait sur Terre en mai 2018, accompagné du CRS-14 Dragon, dans le but de subir des réparations et éventuellement de relancer dans environ un an. Lorsque l'année 2018 est arrivée, la NASA avait l'intention de renvoyer R2 pour réparation, puis de le relancer. Cependant, en 2024, il n'a pas été envoyé en orbite et est actuellement exposé au Steven F. Udvar-Hazy Center du National Air and Orbit Museum, situé dans la région nord de la Virginie.2 [2]
La familiarité que la NASA a avec R2 sur la station l'aidera à mieux comprendre ses capacités pour d'éventuelles missions dans l'espace lointain.
À la fin de 2009, le Johnson Space Center a fait une annonce concernant une mission potentielle appelée Projet M. Si la mission avait été approuvée, son but aurait été de faire atterrir un robot R2 sur la Lune dans un délai de mille jours.
{Fin du chapitre...
