Китайские учёные предложили прорывной метод роботизированной сборки на орбите
Современную орбитальную деятельность нельзя представить себе без сборки некоторых механизмов прямо в космосе. Обычно это делают роботы, и традиционные способы управления их манипуляторами часто работают не так, как надо (прежде всего из-за вибраций), приводя к поломкам. Группа китайских учёных при участии одного итальянца предложила решение – сделать поведение роботов более «человекоподобным», ведь люди великолепно умеют совершать мельчайшие операции несмотря на дрожание рук. Своё исследование команда опубликовала в журнале Cyborg and Bionic Systems.
Роботы используются на орбите прежде всего по причине большей приспособленности к суровым космическим условиям по сравнению с космонавтами. Но роботизированной сборке до сих пор не удалось везде достичь нужного уровня точности – требования к характеристикам «рук»-манипуляторов остаются очень жёсткими. Иначе они обязательно что-то ломают.
Группа, состоящая из сотрудников Пекинского технологического университета, Китайского северного научно-исследовательского института транспортных средств и одного их коллеги из Римского университета предложила способ выхода из этого затруднения. Вернее, целый набор способов: различные методы контроля соответствия роботов требованиям, в том числе контроль демпфирования, жесткости, гибридный контроль силы/положения и, разумеется, нечёткие адаптивные алгоритмы управления.
Для сбора таких параметров, как сила контакта и скорость, команда создала платформу динамического сбора данных для фиксации движений человеческой руки. Для всех измерений используется чрезвычайно точное и высокопроизводительное оборудование – к примеру, датчик силы ATI omega160 6D. Осталось лишь научить роботов воспроизводить все эти деликатные операции.
Кроме того, обобщив наблюдения, исследовательская группа создала три основных сценария сборки спутника прямо на орбите: «Это может помочь нам лучше моделировать контакт во время роботизированной сборки и более точно контролировать безопасность», – отметил Сяолей Цао, член команды из Пекина.
В ходе эксперимента группа провела моделирование сборки космического спутника с помощью наземной экспериментальной платформы, и робот оправдал ожидания. Он точно дозировал силу и крутящий момент на конце роботизированной руки по всем осям (X, Y и Z), и даже ничего не сломал.
Инженеры уверены, что достижение этого результата будут иметь «важные последствия для будущего исследования и развития космоса». Уже в недалеком будущем роботизированные системы в космосе смогут выполнять сложные манипуляции не хуже человека.
