Науковці розробили інноваційний метод роботизованого складання супутників у космосі

Використання роботів для складання та обслуговування космічних апаратів стає все більш актуальним завдяки їх здатності протистояти суворим умовам космосу, які можуть бути небезпечними для людини. Однак існуючі методи контролю відповідності часто не забезпечують точності, необхідної для цього складного процесу. Ця проблема спонукала вчених дослідити інноваційний підхід, який імітує адаптивність і стабільність людської руки.

Дивіться також Новий космодром з'явився за полярним колом, у Норвегії

Чому все не так просто, як здається

Контроль відповідності, ключовий компонент роботизованого складання, забезпечує ефективний зв'язок і взаємодію між роботизованими руками та об'єктами, з якими вони працюють. Точний контроль відповідності має важливе значення для визначення положення об'єкта і того, як робот повинен взаємодіяти з ним, запобігаючи пошкодженню під час виконання завдань.

Сучасні методи контролю відповідності охоплюють різні алгоритми:

• управління демпфуванням,
• управління жорсткістю,
• гібридне управління силою і положенням,
• нечітке адаптивне управління.

Однак ці методи можуть бути ненадійними в непередбачуваних умовах, що призводить до надмірної вібрації, яка заважає виконанню завдань зі складання.

Платформа наземної перевірки супутника та процес складання / Фото Cyborg and Bionic Systems

Новий роботизований метод складання

Новаторський метод Пекінського технологічного інституту черпає натхнення в скелетно-м'язовій системі людської руки, відомій своєю гнучкістю в регулюванні демпфування для безпечного та стабільного виконання завдань.

Щоб точно зрозуміти характеристики рухів людської руки, дослідники використовували високопродуктивне обладнання для вимірювання та аналізу даних.

• Система включає підсистему захоплення руху та підсистему вимірювання контактної сили.
• Датчик ATI omega160 6D фіксує дані про контактну силу між людською рукою та компонентами збірки.
• А дані про швидкість руки отримують за допомогою міні-системи захоплення руху Stereolabs ZED mini. Ці дані потім застосовуються до роботизованих маніпуляторів, дозволяючи їм імітувати рухи людини.

Враховуючи різноманітність завдань і типів контактів при складанні супутників, дослідницька група розділила процес на три окремі типи контактів, щоб створити більш точні моделі для космічної збірки за допомогою роботів.

Читайте на сайті Як у SpaceX: приватна китайська компанія iSpace успішно випробувала багаторазову ракету

Науковці провели ретельне тестування своєї симуляції складання космічного супутника за допомогою наземної експериментальної платформи. Результати експерименту виявилися багатообіцяючими, підтвердивши ефективність цього інноваційного підходу в підвищенні адаптивності, точності та керованості роботів, які виконують завдання зі складання.

Хоча ці висновки є значним кроком вперед, дослідники визнають, що необхідні подальші дослідження. Їхньою кінцевою метою є розробка роботів, здатних виконувати гнучкі завдання зі складання з людською спритністю та ефективністю, витримуючи при цьому складні умови космічного простору.