Ученые разработали инновационный метод роботизированной сборки спутников в космосе

Использование роботов для сборки и обслуживания космических аппаратов становится все более актуальным благодаря их способности противостоять строгим условиям космоса, которые могут представлять опасность для человека. Однако существующие методы контроля соответствия часто не обеспечивают точности, необходимой для этого сложного процесса. Эта проблема побудила ученых изучить инновационный подход, имитирующий адаптивность и стабильность человеческой руки.

Смотрите также Новый космодром появился за полярным кругом в Норвегии.

Почему все не так просто, как кажется

Контроль соответствия, ключевой компонент роботизированной сборки, обеспечивает эффективную связь и взаимодействие между роботизированными руками и объектами, с которыми они работают. Точный контроль соответствия имеет важное значение для определения положения объекта и того, как робот должен взаимодействовать с ним, предотвращая повреждение при выполнении задач.

Современные методы контроля соответствия охватывают разные алгоритмы:

• управление демпфированием,
• управление жесткостью,
• гибридное управление силой и положением,
• нечеткое адаптивное управление.

Однако эти методы могут быть ненадежными в непредсказуемых условиях, что приводит к чрезмерной вибрации, мешающей выполнению задач по сборке.

Платформа наземной проверки спутника и процесс сборки / Фото Cyborg and Bionic Systems

Новый роботизированный метод сборки

Новаторский метод Пекинского технологического института черпает вдохновение в скелетно-мышечной системе человеческой руки, известной своей гибкостью в регулировании демпфирования для безопасного и стабильного выполнения задач.

Чтобы точно понять характеристики движения человеческой руки, исследователи использовали высокопроизводительное оборудование для измерения и анализа данных.

• Система включает подсистему захвата движения и подсистему измерения контактной силы.
• Датчик ATI omega160 6D фиксирует данные о контактной силе между человеческой рукой и компонентами сборки.
• А данные о скорости руки получают с помощью мини-системы захвата движения Stereolabs ZED mini. Эти данные затем применяются к роботизированным манипуляторам, позволяя им имитировать движения человека.

Учитывая разнообразие задач и типов контактов при составлении спутников, исследовательская группа разделила процесс на три отдельных типа контактов, чтобы создать более точные модели для космической сборки с помощью роботов.

Читайте на сайте Как у SpaceX: частная китайская компания iSpace успешно испытала многоразовую ракету

Ученые провели тщательное тестирование своей симуляции составления космического спутника с помощью экспериментальной наземной платформы. Результаты эксперимента оказались многообещающими, подтвердив эффективность этого инновационного подхода в повышении адаптивности, точности и управляемости роботов, выполняющих задачи по сборке.

Хотя эти выводы являются значительным шагом вперед, исследователи признают необходимые дальнейшие исследования. Их конечной целью является разработка роботов, способных выполнять гибкие задачи по сложению с человеческой ловкостью и эффективностью, выдерживая при этом сложные условия космического пространства.