Его аспирантура была посвящена исследованиям нелинейных регуляторов. Темой его диссертации было применение нелинейных регуляторов для стабилизации частоты вращения двигателей компрессоров с асимметричным потоком. Работа включала разработку программного обеспечения и оборудования. Во время учёбы в аспирантуре разработал и внедрил программное обеспечение и аппаратные средства для контроля и управления автоматизированных манипуляторов.
Военная служба
Прошел обучение по программе подготовки офицеров резерва (ROTC — Reserve Officiers' Training Corps) в Вашингтонском университете в Сент-Луисе (Vashington University in St. Louise).
С 1997 года служил на базе ВВС Эглин (Eglin AFB) во
Флориде
в качестве технического директора и инженера-разработчика новых систем боекомплектов.
В 1998 году окончил школу лётчиков-испытателей ВВС США (Air Forse Test Pilot School) на
авиабазе Эдвардс
(Edvards AFB) в Калифорнии (как инженер-испытатель).
После окончания продолжал службу на авиабазе Эдвардс, где участвовал в смешанных испытаниях многоцелевого
истребителя
F-22
. Был назначен главным инженером-испытателем истребителя F-22 Raptor № 4004. В его обязанности входило планирование полётов, проведение испытательных полётов и разрабатывание требований к диспетчерской службе. Выполнял полёты на
F-15
и
F-16
по программе лётных испытаний
F-22
.
2000 год
—
26 июля
отобран в качестве кандидата в астронавты,
(для подготовки в качестве специалиста полёта). Прошёл курс общекосмической подготовки (ОКП). Закончив его, получил квалификацию специалиста полёта и назначение в отделение управления станцией отдела астронавтов (Astronaut Office Station Operations Branch).
STS-123
—
Индевор (шаттл)
11—27 марта 2008 года, в качестве специалиста полёта-1. Совершил три выхода в открытый космос 18, 20 и 22 марта, продолжительностью 6 часов 54 минуты, 6 часов 24 минуты и 6 часов 2 минуты. Продолжительность полёта шаттла составила 15 дней 18 часов 10 минут 52 секунды.
STS-130
—
Индевор (шаттл)
8—22 февраля 2010 года, также в качестве специалиста полёта. Вновь совершил три выхода в открытый космос 12, 14 и 17 февраля, продолжительностью 6 часов 32 минуты, 5 часов 54 минуты и 5 часов 48 минут. Продолжительность полёта шаттла составила 13 дней 18 часов 6 минут 22 секунды.
SpaceX DM-2
— 30 мая-2 августа 2020 года, пилот. Проведено 4 выхода в открытый космос. Общая продолжительность полета 63 дня 23 часа и 25 минут. Роберт отметил 50 день рождения на борту МКС.
Общая продолжительность трех полётов астронавта составляет 93 дня 11 часов 41 минут.