Robot adalah seperangkat alat mekanik yang bisa melakukan tugas fisik, baik dengan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih dulu (kecerdasan buatan). Sebagian membayangkan robot adalah suatu mesin tiruan manusia (humanoid), meski demikian humanoid bukanlah satu-satunya jenis robot. Salah satunya yaitu Robonauts.
Robonauts 2 adalah robot tiruan manusia yang terampil yang dirancang dan dirancang NASA dan General Motors dengan bantuan
insinyur Sistem Luar Angkasa Oceaneering untuk mempercepat pengembangan
robot generasi berikutnya dan teknologi terkait untuk digunakan di
industri otomotif dan dirgantara. R2 adalah keadaan seni yang sangat tegang antropomorfik robot.
Seperti pendahulunya Robonaut 1 (R1), R2 mampu menangani berbagai alat
dan antarmuka EVA, namun R2 adalah kemajuan yang signifikan dari
pendahulunya. Kelebihan dari
R2 yang mampu berkecepatan lebih dari empat kali lebih cepat dari R1,
lebih kompak, lebih tegang, dan mencakup penginderaan yang lebih dalam
dan lebih luas.
Visi dan Misi R2 adalah membangun mesin yang bisa membantu manusia bekerja dan menjelajah di ruang angkasa serta membangun
mesin dengan ketangkasan yang melebihi astronot yang sesuai dengan misi R2 akan di luncurkan ke planet Mars.
Bekerja berdampingan dengan manusia, atau pergi kemana risikonya
terlalu besar untuk orang, Robonauts akan memperluas kemampuan kita untuk
konstruksi dan penemuan.
Inti dari upaya itu adalah kemampuan yang NASA sebut manipulasi
terampil, yang diwujudkan oleh kemampuan untuk menggunakan tangan
seseorang untuk melakukan pekerjaan. Menurut NASA, satu keuntungan dari penciptaan
Robonauts adalah ia bisa melakukan tugas sederhana yang sifatnya
repetitif atau berulang-ulang, khususnya di lokasi bahaya seperti di
luar ISS.
Sistem
kontrol Robonauts yaitu menggabungkan perintah operator, memaksa data dan
algoritma kinematik dengan peraturan keselamatan untuk memberikan
kontrol bersama real-time untuk Robonauts. Robonauts harus menyediakan kontrol yang aman dan dapat diandalkan untuk 47+ derajat kebebasan. Ini harus dapat dikendalikan melalui kerja teleoperasi langsung, kontrol bersama, otonomi penuh dan juga menjaga kinerja di lingkungan termal yang keras. Teori kontrol tingkat lanjut di bidang menggenggam, kontrol gaya,
kontrol cerdas, dan kontrol bersama harus dikembangkan sampai pada titik
di mana kontrol cocok untuk aplikasi kritis untuk sepenuhnya menyadari
kemampuan Robonauts.
Arsitektur kontrol keseluruhan sedang dikembangkan seputar konsep
penciptaan sub-otonom yang digunakan untuk membangun sistem utama. Autonomies ini masing-masing menggabungkan pengendali, sistem keselamatan, kecerdasan tingkat rendah, dan urutan. Contoh power controller sub-otonomi ditunjukkan di sebelah kanan. Sistem keamanan tenaga kerja merupakan bagian integral dari sub-otonomi.
Demikian, ketika sebuah perubahan mode terjadi, kekuatan sequencer
menangani perubahan konfigurasi tertib dari sub kontrol kekuatan.
Modus sistem kontrol bersama yang diperlukan untuk menerapkan mode gaya
diputuskan oleh sequencer gaya dan dikirim ke sub-otonomi kontrol
bersama.
Sistem sub-otonomi meliputi urutan tugas, kontrol Cartesian,
penglihatan, antarmuka teleoperator, kontrol bersama, dan penggenggam
antara lain.
Tingkat sub-otonom yang lebih tinggi membuat keputusan mengenai layanan
apa yang harus disediakan oleh sub-otonom tingkat bawah untuk
melaksanakan tugas yang dipersyaratkan. Setiap sub-otonomi menangani keamanan internal dan pengambilan keputusan sendiri.
Jika terjadi kegagalan, tingkat sub-otonomi yang lebih rendah dapat
meminta shutdown atau rekonfigurasi dari sub-otonomi tingkat yang lebih
tinggi atau pengendali sistem utama yang akan menangani tindakan tingkat
sistem yang diperlukan.
Kelebihan dari pendekatan ini adalah setiap sub-otonomi dapat
dikembangkan dan diuji secara individual, sehingga meningkatkan aspek
berorientasi objek dari sistem.
Lingkungan komputasi yang dipilih untuk proyek Robonaut mencakup beberapa teknologi mutakhir.
Prosesor PowerPC dipilih sebagai platform komputasi real-time untuk
kinerjanya dan pengembangan aplikasi ruang yang terus berlanjut. Komputer dan I / O yang dibutuhkan terhubung melalui backplane VME. Prosesor menjalankan sistem operasi real-time VxWorks. Perangkat lunak untuk Robonaut ditulis dalam C dan C ++.
ControlShell, lingkungan pengembangan perangkat lunak untuk
pengembangan perangkat lunak real-time berorientasi objek, digunakan
secara ekstensif untuk membantu proses pengembangan. ControlShell menyediakan lingkungan pengembangan grafis yang meningkatkan pemahaman tentang sistem dan penggunaan kembali kode.
Sebuah augmentasi baru-baru ini ke sistem kontrol adalah kemampuan untuk memerintahkan Robonaut dari jarak jauh menggunakan Application Programmer's Interface (API). Bagi peneliti eksternal yang ingin bekerja dengan Robonaut, API
memungkinkan jalur ke Robonaut tanpa menjadi sangat akrab dengan cara
kerja internal sistem. API ini juga kompatibel dengan simulasi Robonaut. Ini akan memungkinkan pengembangan dengan keamanan simulasi. Setelah algoritma bekerja dalam simulasi, mereka akan dapat di porting secara mulus ke perangkat keras.
Beberapa metode untuk prototipe perangkat lunak yang cepat digunakan oleh proyek Robonaut.
Model sistem dan desain pengendali yang dikembangkan di Matlab
dikonversi ke kode C secara langsung dengan menggunakan lokakarya Matlab
Real-Time.
Kemampuan untuk menghasilkan kode secara cepat dari hasil sistem
terverifikasi memungkinkan banyak teknik yang berbeda untuk dicoba pada
perangkat keras. Kode yang dihasilkan juga dapat diuji dengan menggunakan simulasi grafis berbasis Enigma dari sistem Robonaut. Program Robonaut juga menggunakan fasilitas Cooperative Manipulation Testbed (CMT). CMT terdiri dari tiga manipulator dan perkakas mereka yaitu perangkat kebebasan tujuh derajat, manipulator identik dan versi skala yang lebih besar dari yang lain serta pengaturan serupa / berbeda memungkinkan pengujian tugas homogen dan heterogen. Perkakas fleksibel ini memungkinkan para manipulator menangani berbagai macam tugas.
Manipulator yang lebih besar memiliki mekanisme perubahan cepat yang
memungkinkannya untuk secara otonom mengubah tujuan akhir khusus.
Semua manipulator memiliki enam sumbu sensor end-effector / torque
sensor dan sensor torsi bersama untuk kontrol kekuatan bandwidth tinggi.
Lingkungan komputasi dan pengembangan untuk CMT identik dengan sistem
Robonaut untuk transfer perangkat lunak yang cepat, mengembangkan dan
menguji perangkat lunak dan kontrol.
REFERENSI
http:/robonaut.jsc.nasa.gov/https://en.wikipedia.org/wiki/Robonaut
https://robonaut.jsc.nasa.gov/R1/sub/software.asp
