stringtranslate.com

Робонавт

Два робота Робонавт 2

Робонавт — робот -гуманоид , созданный в рамках проекта разработки, проводимого Лабораторией ловкой робототехники Космического центра имени Линдона Б. Джонсона НАСА (JSC) в Хьюстоне , штат Техас . Робонавт отличается от других современных космических роботов тем, что, хотя большинство современных космических робототехнических систем (таких как роботизированные руки, краны и исследовательские вездеходы) предназначены для перемещения крупных объектов, задачи Робонавта требуют большей ловкости.

Основная идея серии «Робонавт» — заставить гуманоидную машину работать вместе с астронавтами . Его форм-фактор и маневренность спроектированы таким образом, что Робонавт «способен выполнять все задачи, необходимые члену экипажа в костюме для выхода в открытый космос». [1]

НАСА заявляет: «Робонавты необходимы для будущего НАСА, поскольку мы выходим за пределы низкой околоземной орбиты », [2] и R2 предоставит данные о производительности о том, как робот может работать бок о бок с астронавтами. [3]

Последняя версия «Робонавта», R2, была доставлена ​​на Международную космическую станцию ​​( МКС ) кораблем STS-133 в феврале 2011 года . может хранить инструменты, используемые экипажем. [3] Однако «Робонавт-2» не имеет адекватной защиты, необходимой для существования за пределами космической станции, и потребуются усовершенствования и модификации, чтобы позволить ему передвигаться внутри станции. [3]

По состоянию на 2018 год НАСА планировало вернуть R2 на ремонт, а затем перезапустить. [ нужно обновить ]

Робонавт 1

Робонавт 1 (R1) был первой моделью. У двух версий Robonaut (R1A и R1B) было много партнеров, включая DARPA . Ни один из них не летал в космос. Другие конструкции Робонавта предлагают использование для телеоперации на поверхностях планет, где Робонавт может исследовать поверхность планеты, получая инструкции от астронавтов, находящихся на орбите выше. [4] Robonaut B был представлен в 2002 году. R1B представляет собой портативную версию R1. [5] У R1 было несколько нижних тел. Одной из них была нога с невесомостью, на которую, если бы Робонавт работал на космической станции, он поднимался бы, используя внешние поручни, а затем использовал бы ногу с невесомостью, чтобы зафиксироваться на станции с помощью разъема WIF. Другой была Robotic Mobility Platform (RMP), разработанная в 2003 году, [6] она представляет собой базу с двумя колесами на базе Segway PT . [7] И четырехколесный «Кентавр-1», который был разработан в 2006 году. [8] [9] Робонавт участвовал в полевых испытаниях НАСА по исследованиям и технологиям пустыни в пустыне Аризоны. [10]

В 2006 году автомобильная компания General Motors проявила интерес к проекту и предложила объединиться с НАСА. В 2007 году было подписано Соглашение о космосе, которое позволило GM и НАСА совместно работать над следующим поколением «Робонавтов». [11]

Робонавт 2

R2 впервые перемещается на борт МКС.

В феврале 2010 года Robonaut 2 (R2) был представлен публике. R2 способен развивать скорость более чем в четыре раза выше, чем R1, он более компактен, более ловок и имеет более глубокий и широкий диапазон чувствительности. [12] Он может двигать руками со скоростью до 2 м/с, имеет полезную нагрузку 40 фунтов, а сила захвата его рук составляет примерно 5 фунтов. за палец. В роботе более 350 датчиков и 38 процессоров PowerPC . [13]

Члены экипажа станции смогут управлять R2, как и диспетчеры на земле; оба сделают это, используя телеприсутствие . Одним из улучшений по сравнению с предыдущим поколением Робонавтов является то, что R2 не нуждается в постоянном присмотре. В ожидании будущего пункта назначения, в котором расстояние и временные задержки сделают непрерывное управление проблематичным, R2 был разработан так, чтобы ставить задачи и затем выполнять их автономно с периодическими проверками статуса. [11] Хотя не весь человеческий диапазон движений и чувствительности был продублирован, рука робота имеет 12 степеней свободы , а также 2 степени свободы запястья. [14] Модель R2 также использует сенсорные датчики на кончиках пальцев. [15]

R2 был разработан как прототип для использования на Земле, но руководители миссии были впечатлены R2 и решили отправить его на МКС. [11] Были сделаны различные модернизации, чтобы сделать его пригодным для использования внутри станции. Материалы внешней оболочки были заменены, чтобы соответствовать требованиям воспламеняемости станции, была добавлена ​​защита для уменьшения электромагнитных помех, процессоры были модернизированы для повышения радиационной стойкости робота, оригинальные вентиляторы были заменены на более тихие, чтобы соответствовать требованиям станции по шуму, а также система питания. был перемонтирован для работы от системы постоянного тока станции, а не от переменного тока, используемого на земле. [11]

Робонавта модернизируют на орбите

В конструкции робота R2 будет использоваться 3D-изображение времени полета в сочетании с парой стереокамер для предоставления системе информации о глубине и видимых стереоизображений. Это позволяет R2 «видеть», что является одним из основных условий выполнения его задач. Для интеграции различных типов данных датчиков в единой среде разработки используется программное обеспечение для обработки изображений Halcon 9.0 от MVTec Software (Мюнхен, Германия [1]). [16]

2011 Испытания на МКС

«Робонавт-2» был запущен на STS-133 24 февраля 2011 года и доставлен на МКС . 22 августа R2 впервые включился в работу, находясь на низкой околоземной орбите. [17] Это называлось «силовой выдержкой», которая представляет собой проверку энергосистемы только без движения. 13 октября R2 впервые двинулся в космос. [18] Условия на борту космической станции предоставляют роботам испытательный полигон для работы плечом к плечу с людьми в условиях микрогравитации. Как только это будет продемонстрировано внутри станции, могут быть добавлены обновления программного обеспечения и нижние корпуса, что позволит R2 перемещаться внутри станции и выполнять задачи по техническому обслуживанию, такие как уборка пылесосом или очистка фильтров. [11] Пара ног была доставлена ​​на МКС на корабле SpX-3 в апреле 2014 года. Рюкзак с аккумулятором планировалось запустить в более поздний полет летом/осенью 2014 года. [19] [ нужно обновить ]

Могут быть добавлены дальнейшие обновления, которые позволят R2 работать снаружи, в космическом вакууме, где R2 может помогать выходцам в открытый космос выполнять ремонт, вносить дополнения в станцию ​​или проводить научные эксперименты. Планов по возвращению запущенного R2 на Землю изначально не было. [11]

2018 Ремонт и возможный перезапуск

1 апреля 2018 года НАСА объявило, что R2 вернется на Землю в мае 2018 года с CRS-14 Dragon для ремонта и возможного перезапуска примерно через год. [20] По состоянию на 2018 год НАСА планировало вернуть R2 на ремонт, а затем перезапустить. [ нужно обновить ]

Опыт НАСА с R2 на станции поможет им понять его возможности для возможных миссий в дальний космос.

Проект М (Р2 на Луне)

В конце 2009 года Космический центр Джонсона объявил о предлагаемой миссии под названием « Проект М» , цель которой, если бы она была одобрена, заключалась в посадке робота R2 на Луну в течение 1000 дней. [21] [22]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Дж. Л. Рохлис; Джон-Пол Кларк; СМ Гоза. (2001). «КОСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ ТЕЛЕРОБОТИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ: ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНТЕРФЕЙСА ЧЕЛОВЕК-РОБОТ AIAA 2001-5110» (PDF) .
  2. ^ ab "Домашняя страница Робонавта". НАСА . Проверено 27 мая 2011 г.
  3. ^ abc "Миссия Робонавта-робонавта на МКС" . НАСА. Архивировано из оригинала 31 мая 2011 года . Проверено 27 мая 2011 г.
  4. ↑ Уэтингтон, Николос (3 декабря 2007 г.). «Будущие исследователи Марса, возможно, увидят планету только с орбиты». Вселенная сегодня . Проверено 12 августа 2009 г.
  5. ^ Амброуз, Роберт. «Робонавт» (PDF) . Космический центр Джонсона. Архивировано из оригинала (PDF) 21 июля 2011 г.
  6. ^ «Мобильные манипуляции с использованием робота НАСА» (PDF) . Международная конференция по робототехнике и автоматизации. Апрель 2004 г. Архивировано из оригинала (PDF) 24 июня 2010 г. Проверено 26 июня 2011 г.
  7. ↑ Малик, Тарик (20 октября 2004 г.). «Платформа Segway приводит в движение роботов». США сегодня . Проверено 1 ноября 2010 г. Самобалансирующаяся роботизированная платформа Segway занимает около 2 квадратных футов и оснащена программным обеспечением и интерфейсной электроникой, необходимой для приема, обработки и выполнения команд от бортовой полезной нагрузки робота.
  8. ^ "Робонавт". НАСА . Проверено 26 июня 2011 г.
  9. ^ «Робонавт: Технический документ проекта M» . НАСА . Архивировано из оригинала 27 мая 2010 г.
  10. ↑ Бергер, Брайан (27 ноября 2006 г.). «НАСА тестирует роботов для исследования Луны». Новости Эн-Би-Си . Проверено 24 июня 2011 г.
  11. ^ abcdef «Робонавт 2: Информационный бюллетень» (PDF) . НАСА . Проверено 25 июня 2011 г.
  12. ^ "Робонавт 2". НАСА . Проверено 25 июня 2011 г.
  13. ^ Джосон, Имельда Б.; Агирре, Эдвин Л. (23 февраля 2011 г.). «Первый робот-космонавт НАСА». Небо и телескоп .
  14. ^ Ловчик, CS; Дифтлер, Массачусетс (1999). Рука Робонавта: ловкая рука робота для космоса. Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации. Том. 2. С. 907–912. дои : 10.1109/РОБОТ.1999.772420.
  15. ^ О'Мэлли, МК ; Амвросий, Р.О. (2003). «Приложения с тактильной обратной связью для Робонавтов». Промышленный робот . 30 (6): 531–542. дои : 10.1108/01439910310506800. ISSN  0143-991X.
  16. ↑ Крейцер, Лутц (1 мая 2012 г.). «Программное обеспечение Vision позволяет роботам НАСА видеть». Фотонные спектры .
  17. ^ «Добро пожаловать на борт Робонавта 2» . НАСА. 19 сентября 2011 г. Архивировано из оригинала 12 декабря 2021 г. Проверено 3 ноября 2011 г.
  18. ^ «Первое движение Робонавта-2 на МКС». НАСА. 2011-11-02. Архивировано из оригинала 12 декабря 2021 г. Проверено 3 ноября 2011 г.
  19. ^ "Твиттер-Астроробонавт". НАСА. 12 марта 2014 года . Проверено 29 марта 2014 г.
  20. ^ Г., Крис (1 апреля 2018 г.). «Твит от главного редактора NASA Spaceflight». #Робонавт перестал включаться. Экипаж устранил неполадку. Имеется электрическая неисправность. Возвращаюсь на CRS-14 в следующем месяце для ремонта. Должен быть перезапущен примерно через год, чтобы вернуться на МКС. #SpaceX #Falcon9 #Dragon #CRS14
  21. ↑ Аткинсон, Нэнси (5 февраля 2010 г.). «Отправит ли НАСА роботов на Луну с «Проектом М?»». Вселенная сегодня .
  22. ↑ Чанг, Кеннет (1 ноября 2010 г.). «В НАСА тихий поиск по отправке робота-гуманоида на Луну». Газета "Нью-Йорк Таймс . Проверено 1 ноября 2010 г. Гуманоидный ловкий робот — по крайней мере, его верхняя половина — уже существует: «Робонавт-2», разработанный НАСА и General Motors, упакован на шаттл «Дискавери», старт которого запланирован на среду.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Робонавтом .

Видео