A Робонавт - это гуманоидный робот, часть проекта разработки, проводимого Лабораторией ловкой робототехники в НАСА Космический центр Линдона Б. Джонсона (АО) в Хьюстоне, Техас. Робонавт отличается от других современных космических роботов тем, что, в то время как большинство современных космических робототехнических систем (таких как роботизированные манипуляторы, краны и исследовательские вездеходы) предназначены для перемещения больших объектов, задачи Робонавта требуют большей ловкости.
Основная идея серии Робонавт состоит в том, чтобы гуманоидная машина работала вместе с астронавтами. Его форм-фактор и маневренность разработаны таким образом, что Робонавт может использовать космические инструменты и работать в аналогичных условиях, подходящих для космонавтов.
Последняя версия Робонавта, R2, первый американский робот на МКС, доставленный STS-133 в феврале 2011 года, представляет собой роботизированный торс, предназначенный для помощи экипажу EVA и может держать инструменты, используемые экипажем. Однако Робонавт-2 не имеет адекватной защиты, необходимой для существования за пределами космической станции, и потребуются улучшения и модификации, чтобы позволить ему перемещаться внутри станции. НАСА заявляет: «Робонавты необходимы для будущего НАСА, поскольку мы выходим за пределы низкой околоземной орбиты », а R2 предоставит данные о том, как робот может работать бок о бок с астронавтами.
Робонавт 1 (R1) был первая модель. У двух версий Робонавта (R1A и R1B) было много партнеров, включая DARPA. Никто не летал в космос. Другие проекты Робонавта предполагают использование дистанционной работы на планетных поверхностях, где Робонавт мог бы исследовать поверхность планеты, получая инструкции от орбитальных астронавтов, указанных выше. Робонавт B был представлен в 2002 году, R1B - портативная версия R1. У R1 было несколько нижних частей тела. Одним из них был Zero-G Leg, который, если Робонавт работал на космической станции, он поднимался бы, используя внешние поручни, а затем использовал бы свою ногу с нулевым ускорением, чтобы зафиксировать станцию с помощью розетки WIF. Другой был Robotic Mobility Platform (RMP), разработанный в 2003 году, это основа с двумя колесами, использующая Segway PT. И четырехколесный Centaur 1, который был разработан в 2006 году. Робонавт участвовал в полевых испытаниях НАСА Desert Research and Technology Studies в пустыне Аризоны.
В 2006 году автомобильная компания General Motors выразила интерес к проекту и предложила объединиться с НАСА. В 2007 году было подписано Соглашение о космическом акте, которое позволило GM и НАСА совместно работать над следующим поколением Робонавтов.
Робонавт с ногой с нулевой перегрузкой
Робонавт, прикрепленный к RMP
Робонавт, прикрепленный к Centaur 1
В феврале 2010 года Робонавт 2 (R2) был показан публике. R2 способен развивать скорость более чем в четыре раза быстрее, чем R1, он более компактен, маневреннее и имеет более глубокий и широкий диапазон чувствительности. Он может перемещать руки со скоростью до 2 м / с, имеет грузоподъемность 40 фунтов, а его руки имеют силу захвата примерно 5 фунтов. на палец. В роботе более 350 датчиков и 38 процессоров PowerPC.
Члены экипажа станции смогут управлять R2, так же как и контроллеры на земле; оба будут делать это с помощью телеприсутствия. Одним из улучшений по сравнению с предыдущим поколением Робонавтов является то, что R2 не требует постоянного наблюдения. В ожидании будущего пункта назначения, в котором расстояние и временные задержки сделают непрерывное управление проблематичным, R2 был разработан таким образом, чтобы его можно было настроить на выполнение задач, а затем выполнять их через автономно с периодическими проверками статуса. Хотя не весь диапазон движений и чувствительность человека был воспроизведен, рука робота имеет 12 степеней свободы, а также 2 степени свободы запястья. Модель R2 также использует сенсорные датчики на кончиках пальцев.
. R2 был разработан как прототип для использования на Земле, но менеджеры миссий были впечатлены R2 и решили отправить его на МКС. Были сделаны различные улучшения, чтобы сделать его пригодным для использования внутри станции. Материал внешней оболочки был заменен для соответствия требованиям станции по воспламеняемости, была добавлена защита для уменьшения электромагнитных помех, процессоры были модернизированы для повышения устойчивости робота к излучению, оригинальные вентиляторы были заменены на более тихие, чтобы удовлетворить требования станции к шуму, и система питания был переоборудован для работы от системы постоянного тока станции, а не от переменного тока, используемого на земле.
Робонавт модернизируется на орбитеРобонавт 2 был запущен на STS-133 24 февраля, 2011 г. и доставлен на МКС. 22 августа R2 был впервые включен на низкой околоземной орбите. Это называлось "замачиванием мощности", которое представляет собой тест системы питания только без движения. 13 октября R2 впервые переместился в космос. Условия на борту космической станции являются испытательной площадкой для роботов, которые могут работать плечом к плечу с людьми в условиях микрогравитации. Как только это будет продемонстрировано внутри станции, могут быть добавлены обновления программного обеспечения и нижние части, позволяющие R2 перемещаться по внутренней части станции и выполнять задачи обслуживания, такие как вакуумирование или очистка фильтров. Пара ног была доставлена на МКС на SpX-3 в апреле 2014 года. Батарейный рюкзак планировалось запустить в более позднем полете летом / осенью 2014 года. В конструкции робота R2 был использован 3D время полета имидж-сканер будет использоваться в сочетании с парой стереокамер для предоставления информации о глубине и видимых стереоизображений в систему. Это позволяет R2 «видеть», что является одним из основных условий выполнения его задач. Для интеграции различных типов данных датчиков в единую среду разработки используется программное обеспечение обработки изображений 9.0 от MVTec Software (Мюнхен, Германия [1] ).
Могут быть добавлены дополнительные обновления, позволяющие R2 для работы на улице в космическом вакууме, где R2 мог бы помогать космическим путешественникам ремонтировать, дополнять станцию или проводить научные эксперименты. Хотя изначально не было планов вернуть запущенный R2 на Землю, НАСА объявило 1 апреля 2018 года, что R2 вернется на Землю в мае 2018 года с CRS-14 Dragon для ремонта и возможного перезапуска примерно через год. Опыт НАСА с R2 на станции поможет им понять его возможности для возможных миссий в дальний космос.
R2 на борту МКС с Дэном Бербанком
R2, прикрепленным к Centaur 2
R2 с предполагаемыми наземными опорами
R2 с его «поднимающимися опорами»
In В конце 2009 года Космический центр Джонсона объявил о предложенной миссии под названием Проект M, которая, если бы она была одобрена, имела бы цель высадить на Луну робота R2 в пределах 1000 дней.
Технические документы
Викискладе есть средства массовой информации, относящиеся к Робонавту. |