Aeroespacial: a maxon em órbita a 400 km acima da Terra

A Estação Espacial Internacional (EEI) está a orbitar a Terra há mais de 15 anos. Esta estação internacional de investigação é utilizada conjuntamente pela agência espacial americana NASA, a agência espacial russa Roscosmos, a Agência Espacial Europeia (AEE) e as agências espaciais do Canadá (CSA) e do Japão (JAXA).

Desde a sua entrada em funcionamento, em novembro de 2000, um total de 295 astronautas viveram a bordo da estação espacial, expandindo-a e trabalhando em diversos projetos de investigação. Desde 2001, foram efetuadas mais de 900 experiências, conduzidas por 63 países. Estes incluem investigação sobre a forma como as plantas se orientam em gravidade zero, a razão pela qual os seres humanos sofrem de perda muscular e óssea no espaço e a forma como as células do sistema imunitário humano reagem a um ambiente sem gravidade. Já se sabe que o sistema imunitário dos astronautas enfraquece no espaço. “De facto, é comparável ao enfraquecimento do sistema imunitário dos idosos”, explicou Alexandra Deschwanden, Chefe da Equipa Biotesc da Universidade de Ciências Aplicadas e Artes de Lucerna. No início de janeiro de 2015, a equipa enviou dois projetos de investigação para a EEI a bordo da cápsula Dragon da SpaceX. O equipamento técnico, como vários dispositivos de laboratório, é essencial para as experiências a bordo da EEI. Os robôs que podem executar as tarefas dos astronautas ou prestar-lhes assistência também desempenham um papel decisivo.

Um robô experimental com um sistema de locomoção único

Um desses robôs experimentais, designado por “REX-J” (Robot Experiment on JEM), foi utilizado no Kibo, o módulo japonês da EEI, de 2012 a 2013. Este foi desenvolvido pela Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA). O objetivo da experiência era desenvolver uma nova geração de robôs (astrobôs) capazes de se deslocarem na superfície da estação espacial e no seu interior, para movimentar cargas ou efetuar inspeções.

O que torna o robô único é o seu sistema de locomoção especial, que utiliza mecanismos de fixação para apoiar o robô. Estes prendem-se às barras de suporte existentes na EEI que os astronautas utilizam para se segurarem durante o trabalho essencial realizado no exterior da estação. O robô móvel está equipado com um braço extensível. A extremidade do braço possui uma mão robótica capaz de fixar os cabos de fixação a um máximo de três pontos de ancoragem diferentes. Isto permite que o robô se desloque sobre a superfície como uma aranha. O robô é operado por controlo remoto a partir do solo, pelo que não é necessário o apoio da tripulação da EEI.

Preso pelos seus cabos, o REX-J desloca-se como uma aranha no exterior da EEI, utilizando as barras de suporte para se apoiar. Prende-se com o seu braço e desloca-se ao longo de cabos de comprimento variável.

Sistemas de acionamento potentes para movimentos precisos

O REX-J está equipado com vários sistemas de acionamento fabricados pela maxon, assim como o braço robótico extensível. A articulação do pulso possui dois graus de liberdade: vertical e horizontal. A articulação do pulso e o braço possuem motores EC-max sem escovas, redutores planetários e codificadores.

Os sistemas eletrónicos de controlo para os motores estão situados na extremidade do braço robótico. Sistemas de acionamento maxon adicionais são também instalados no mecanismo rotativo do robô e no carretel de cabo (mecanismo de enrolamento).

Todas as experiências com o REX-J foram concluídas com sucesso. A JAXA continuará a desenvolver o sistema de robôs, com o objetivo de, no futuro, os utilizar para uma série de diferentes tarefas na estação espacial. Estas incluem a monitorização dos dispositivos da EEI e a realização de inspeções visuais da estação espacial, de modo a detetar quaisquer danos no revestimento exterior. Outro objetivo a longo prazo é construir astrobôs móveis que possam manusear grandes estruturas no espaço.

EC-max sem escovas — Redutores planetários e codificadores

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