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La tecnología de Robonauta, pronto en la fábrica o la estación espacial

General Motors y la NASA están desarrollando conjuntamente un guante robótico que los trabajadores del sector automovilístico y los astronautas podrán usar para hacer mejor su trabajo al tiempo que se reducirá el riesgo potencial de sufrir lesiones por esfuerzo repetitivo.

El dispositivo Human Grasp Assist, conocido internamente en ambas organizaciones como el K-glove o Robo-Glove, es fruto del proyecto Robonauta 2 (R2) de GM y la NASA, que lanzó su primer robot humanoide al espacio en 2011. R2 es un residente permanente de la Estación Espacial Internacional.

Cuando los ingenieros, investigadores y científicos de GM y la NASA empezaron a colaborar en R2 en 2007, uno de los requisitos de diseño era que el robot pudiese utilizar herramientas creadas para humanos, tanto con los astronautas en el espacio exterior como con los trabajadores de fábricas en la Tierra. El equipo logró que el R2 tuviese un nivel sin precedentes de destreza manual gracias al uso de sofisticados sensores, accionadores y tendones comparables a los nervios, músculos y tendones de una mano humana.


Según los estudios realizados, sostener una herramienta de forma continuada provoca fatiga en los músculos de la mano en cuestión de minutos. Las pruebas iniciales del Robo-Glove indican que el portador puede mantener el agarre durante más tiempo y con mayor comodidad.

«Una vez completado su desarrollo, el Robo-Glove tiene el potencial de reducir la fuerza que un trabajador de una fábrica de automóviles necesita ejercer para utilizar una herramienta durante un espacio de tiempo prolongado o realizando movimientos repetitivos», señaló Dana Komin, Directora de Ingeniería de Manufactura de GM, Estrategia y Ejecución de Automatización Global. «De este modo, se espera que reduzca el riesgo de lesión por esfuerzo repetitivo.»

Por ejemplo, un astronauta que trabaja llevando puesto un traje presurizado en el exterior de la estación espacial o un operario de montaje de una fábrica necesitarían usar entre 7 y 9 kilogramos de fuerza para sostener una herramienta al realizar una acción determinada, pero con el guante robótico solo necesitarían usar entre 2 y 4 kilogramos de fuerza.

«El guante prototipo ofrece a mi equipo de trajes espaciales una oportunidad prometedora para explorar nuevas ideas, al tiempo que desafía nuestro concepto tradicional de lo que puede llegar a ser la destreza manual para actividades extravehiculares», afirmó Trish Petete, Jefa de la División de Sistemas Térmicos y de Tripulación del Centro Espacial Johnson de la NASA.

Inspirados en el sistema de accionamiento de dedos de R2, los accionadores están insertados en la parte superior del guante para asistir al agarre de los dedos humanos. Los sensores de presión, parecidos a los sensores que dan a R2 su sentido del tacto, están incorporados en las yemas de los dedos de los guantes para detectar si el usuario está sosteniendo una herramienta. Cuando el usuario sujeta una herramienta, los tendones sintéticos se retraen automáticamente, llevando los dedos a una posición de agarre y manteniéndolos en esa posición hasta que el sensor lo determina.

GM y la NASA han presentado 46 solicitudes de patente para R2, incluidas 21 para la mano de R2 y cuatro para el Robo-Glove.

El primer prototipo del guante se completó en marzo de 2011, y tres meses después llegó un modelo de segunda generación. El material del guante fue fabricado por la misma empresa que proporcionó la «piel» de R2.

Los prototipos actuales pesan algo menos de un kilogramo e incluyen los controles electrónicos, accionadores y una pequeña pantalla para labores de programación y diagnóstico. El sistema se alimenta mediante una batería de iones de litio convencional dotada de una pinza de cinturón. Ya está muy avanzado un prototipo de tercera generación que presentará una reorganización de los componentes a fin de reducir el tamaño y el peso del sistema.

«Estamos constantemente buscando formas de mejorar la seguridad y la productividad en las fábricas», afirmó Komin. «Nuestro objetivo es llevar a la fábrica esta tecnología en un futuro cercano.»

La NASA y GM tienen un largo y nutrido historial de colaboración en el desarrollo de tecnologías clave que se remonta a los años 60, con la creación de los sistemas de navegación de las misiones Apollo. GM también desempeñó un papel crucial en el desarrollo del Lunar Rover Vehicle, el primer vehículo usado en la Luna

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