Исследователи разработали шагающего робота, который может произвести революцию в крупных строительных проектах в космосе. Они проанализировали возможность использования робота для сборки в космосе 25-метрового космического телескопа с большой апертурой.
Они представили свои результаты в журнале Frontiers in Robotics and AI. Уменьшенный прототип робота также показал перспективность применения в крупном строительстве на Земле.
Техническое обслуживание и уход за крупными сооружениями нигде так не нужны, как в космосе, где условия экстремальны, а техника имеет короткий срок службы. Внекорабельная деятельность, робототехника и решения в области автономных систем были полезны для миссий по обслуживанию и ремонту и помогли космическому сообществу провести новаторские исследования в рамках различных космических миссий. Достижения в области робототехники и автономных систем способствуют оказанию множества услуг в космосе. К ним относятся, в частности, производство, сборка, техническое обслуживание, астрономия и наблюдение за Землей. Учитывая бесчисленные риски, полагаться только на космонавтов недостаточно, а существующие технологии устаревают.
"Нам необходимо внедрять устойчивые, футуристические технологии для поддержки существующей и растущей орбитальной экосистемы, - объясняет автор соответствующего исследования Ману Наир, кандидат наук из Университета Линкольна. - По мере роста масштабов космических миссий возникает необходимость в более обширных инфраструктурах на орбите. Сборочные миссии в космосе будут выполнять одну из ключевых функций в удовлетворении растущего спроса". В своей работе Наир и его коллеги представили инновационную шагающую роботизированную систему, которая может быть использована для сборочных миссий на орбите.
С момента запуска космического телескопа Хаббл и его преемника, космического телескопа Джеймса Уэбба, космическое сообщество постоянно движется в направлении развертывания новых и более крупных телескопов с большими апертурами. Сборка таких телескопов на Земле и последующая доставка на орбиту невозможна с помощью существующих ракет-носителей из-за их ограниченных размеров. Поэтому более крупные телескопы в идеале должны собираться в космосе.
Чтобы собрать телескоп такого масштаба в космосе, нам нужны соответствующие инструменты": "Хотя обычные шагающие в космосе роботы-кандидаты ловки, они ограничены в маневренности. Поэтому важно, чтобы будущие конструкции орбитальных шагающих роботов включали в себя функции мобильности, чтобы обеспечить доступ к гораздо большему рабочему пространству без ущерба для ловкости".
Исследователи предложили шагающего робота с семью степенями свободы E-Walker. Они провели углубленную инженерно-конструкторскую работу по проверке возможностей робота для эффективной сборки 25-метрового телескопа LAST на орбите. Робот сравнивался с существующим Canadarm2 и ERA (European Robotic Arm). Кроме того, был разработан уменьшенный прототип для испытаний в земных условиях и проведено еще одно конструкторское испытание.
"Наш анализ показывает, что предложенная инновационная конструкция E-Walker является универсальной и он идеальный кандидат для будущих орбитальных миссий. E-Walker сможет продлить жизненный цикл миссии, выполняя рутинное техническое обслуживание и сервисные операции после сборки в космосе, - пояснил Наир. - Анализ уменьшенного прототипа показал, что он также является идеальным кандидатом для проведения операций по обслуживанию, ремонту и сборке на Земле, например, для проведения регулярного технического обслуживания ветряных турбин".
Тем не менее, многое еще предстоит изучить. Исследование ограничилось инженерно-конструкторским анализом полномасштабной и прототипной модели E-Walker. Наир пояснил: "Работа над прототипом E-Walker сейчас ведется в Университете Линкольна, поэтому экспериментальная проверка и обоснование будут опубликованы отдельно".
Фото: Unsplash/NASA
Комментарии
(0) Добавить комментарий