Operación en el medio ambiente espacial. Desde sus inicios, los robots fueron diseñados para trabajar en actividades de apoyo a los humanos, por lo que la mayoría de los robots se encuentra cerca de, si no es que junto a, los seres humanos con quienes colabora. Dado que los seres humanos no se encuentran en la superficie de la Tierra, sino que también se encuentran dentro de la atmósfera para sobrevivir, también se encuentran casi todos los robots que existen en la actualidad.
Es importante aclarar que los robots espaciales tienen una ventaja fundamental sobre los seres humanos a los que apoyan durante sus actividades espaciales: además de las ventajas de mayor potencia, velocidad, precisión, seguridad y economía de uso con respecto a los humanos, así como falta de descanso, vestido y alimentación para el robot, los seres humanos requiere de una atmósfera artificial para vivir y exteriores fuera de la Tierra, aspecto que los robots no necesitan para poder funcionar correctamente. Esta ventaja adicional hace que los robots espaciales sean muy atractivos para su operación y apoyo fuera de la Tierra, por lo que actualmente tiene mucho interés en la Mecatrónica Espacial. La dificultad, complejidad, costo, y peligro asociado, de tener una atmósfera artificial fuera de la Tierra, se reduce a grandemente al tener robots que reemplazan a los humanos en el espacio exterior. Los robots pueden ser para soportar la temperatura extrema, la radiación, la microgravedad y el vacío presentes en el espacio exterior, reduciendo los riesgos para los astronautas fuera de la Tierra y el mar en la Estación Espacial Internacional (EEI) o en cohetes y cápsulas tripuladas, mediante robots humanoides de apoyo, o sustituyéndolos con rovers planetarios donde los costos, duración o riesgo de la misión así lo requiera.
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