Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Два робота Робонавт 2

Robonaut это человекоподобный робот , часть девелоперского проекта , проведенного Robotics Laboratory ловких в НАСА «s Линдон Джонсон Космический центр (ОНК) в Хьюстоне , штат Техас . Робонавт отличается от других современных космических роботов тем, что, в то время как большинство современных космических роботизированных систем (таких как роботизированные манипуляторы, краны и исследовательские вездеходы) предназначены для перемещения больших объектов, задачи Робонавта требуют большей ловкости.

Основная идея серии Робонавт состоит в том, чтобы гуманоидная машина работала вместе с астронавтами . Его форм-фактор и маневренность разработаны таким образом, что Робонавт может использовать космические инструменты и работать в аналогичных условиях, подходящих для космонавтов.

Последняя версия Робонавта, R2, была доставлена ​​на Международную космическую станцию (МКС) космическим кораблем STS-133 в феврале 2011 года. [1] Первый американский робот на МКС, R2 представляет собой роботизированный торс, предназначенный для помощи экипажам при выходе в открытый космос и может удерживать инструменты, используемые экипажем. [2] Однако Робонавт 2 не имеет адекватной защиты, необходимой для существования за пределами космической станции, и потребуются улучшения и модификации, чтобы позволить ему перемещаться внутри станции. [2] НАСА заявляет: «Робонавты необходимы для будущего НАСА, поскольку мы выходим за пределы низкой околоземной орбиты », [1]R2 предоставит данные о том, как робот может работать бок о бок с космонавтами. [2]

Робонавт 1 [ править ]

Робонавт 1 (R1) был первой моделью. У двух версий Робонавта (R1A и R1B) было много партнеров, включая DARPA . Никто не летал в космос. Другие проекты Робонавта предполагают использование для дистанционной работы на планетных поверхностях, где Робонавт мог бы исследовать поверхность планеты, получая инструкции от орбитальных астронавтов, указанных выше. [3] Робонавт B был представлен в 2002 году, R1B - это портативная версия R1. [4] R1 имел несколько нижних частей тела. Одним из них был Zero-G Leg, который, если Робонавт работал на космической станции, он поднимался бы, используя внешние поручни, а затем использовал ногу с нулевым ускорением, чтобы зафиксироваться на станции с помощью разъема WIF. Другой был Robotic Mobility Platform (RMP), разработанный в 2003 г. [5]это база с двумя колесами, использующая Segway PT . [6] И четырехколесный Centaur 1, который был разработан в 2006 году. [7] [8] Робонаут участвовал в полевых испытаниях NASA Desert Research and Technology Studies в пустыне Аризоны. [9]

В 2006 году автомобильная компания General Motors проявила интерес к проекту и предложила объединиться с НАСА. В 2007 году было подписано Соглашение о космическом акте, которое позволило GM и НАСА совместно работать над следующим поколением Робонавтов. [10]

  • Робонавт с ногой невесомости

  • Робонавт прикреплен к РМП

  • Робонавт прикреплен к Кентавру 1

Робонавт 2 [ править ]

R2 впервые выходит на борт МКС

В феврале 2010 года общественности был показан Робонавт 2 (R2) . R2 способен развивать скорость более чем в четыре раза быстрее, чем R1, он более компактен, маневреннее и обладает более глубоким и широким диапазоном чувствительности. [11] Он может перемещать свои руки со скоростью до 2 м / с, имеет грузоподъемность 40 фунтов, а его руки имеют силу захвата примерно 5 фунтов. на палец. В роботе более 350 датчиков и 38 процессоров PowerPC . [12]

Члены экипажа станции смогут управлять R2, как и диспетчеры на земле; оба будут делать это с помощью телеприсутствия . Одно из улучшений по сравнению с предыдущим поколением Робонавтов заключается в том, что R2 не требует постоянного наблюдения. В ожидании будущего пункта назначения, в котором расстояние и задержки во времени сделают непрерывное управление проблематичным, R2 был разработан таким образом, чтобы его можно было настроить на выполнение задач, а затем выполнять их автономно с периодическими проверками статуса. [10] Хотя не весь диапазон движений и чувствительность человека был воспроизведен, рука робота имеет 12 степеней свободы, а также 2 степени свободы в запястье. [13] Модель R2 также использует сенсорные датчики на кончиках пальцев.[14]


R2 был разработан как прототип для использования на Земле, но менеджеры миссий были впечатлены R2 и решили отправить его на МКС. [10] Были сделаны различные улучшения, чтобы сделать его пригодным для использования внутри станции. Материалы внешней оболочки были заменены для соответствия требованиям станции по воспламеняемости, была добавлена ​​защита для уменьшения электромагнитных помех, процессоры были модернизированы для повышения устойчивости робота к излучению, оригинальные вентиляторы были заменены на более тихие, чтобы удовлетворить требования станции к шуму, а также система питания был переоборудован для работы от системы постоянного тока станции, а не от переменного тока, используемого на земле. [10]

Робонавт модернизируется на орбите

«Робонаут-2» был запущен на космическом корабле STS-133 24 февраля 2011 г. и доставлен на МКС . 22 августа R2 был впервые включен на низкой околоземной орбите. [15] Это называлось «замачиванием мощности», которое представляет собой тест системы питания только без движения. 13 октября R2 впервые переместился в космос. [16] 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 части, позволяющие R2 перемещаться по внутренней части станции и выполнять задачи обслуживания, такие как вакуумирование или очистка фильтров. [10]Пара ног была доставлена ​​на МКС на SpX-3 в апреле 2014 года. Батарейный рюкзак планировалось запустить в более позднем полете летом / осенью 2014 года. [17] В конструкции робота R2 трехмерное время полет тепловизор будет использоваться в сочетании с стерео камеры парой , чтобы обеспечить информацию о глубине и видимые стереоизображения в систему. Это позволяет R2 «видеть», что является одним из основных условий выполнения его задач. Для интеграции различных типов данных датчиков в единую среду разработки используется программное обеспечение обработки изображений Halcon 9.0 от MVTec Software (Мюнхен, Германия [1] ). [18]

Могут быть добавлены дальнейшие обновления, чтобы позволить R2 работать снаружи в вакууме космоса, где R2 мог бы помочь космическим путешественникам выполнять ремонт, дополнять станцию ​​или проводить научные эксперименты. Хотя изначально не было планов вернуть запущенный R2 на Землю, [10] НАСА объявило 1 апреля 2018 года, что R2 вернется на Землю в мае 2018 года с CRS-14 Dragon для ремонта и возможного перезапуска примерно через год. [19] Опыт НАСА с R2 на станции поможет им понять его возможности для возможных миссий в дальний космос.

  • R2 на борту МКС с Дэном Бербанком

  • R2 прикреплен к Centaur 2

  • R2 с предполагаемыми наземными опорами

  • R2 с его "лазающими ногами"

Проект M [ править ]

В конце 2009 года Космический центр Джонсона объявил о предлагаемой миссии под названием Project M, которая, если бы она была одобрена, имела бы цель высадить на Луну робота R2 в течение 1000 дней. [20] [21]

См. Также [ править ]

  • Список роботов НАСА
  • CIMON - Плавучий робот, развернутый на МКС компанией Airbus
  • Int-Ball - робот с плавающей камерой, развернутый на МКС компанией JAXA
  • Джастин (робот) , похожий робот на Земле от DLR
  • Киробо , первый полностью человекоподобный робот-космонавт
  • ФЕДОР (робот) - русский человекоподобный робот-космонавт.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b "Домашняя страница Робонавта" . НАСА . Проверено 27 мая 2011 года .
  2. ^ a b c "Миссия Робонавта Робонавта на МКС" . НАСА. Архивировано из оригинального 31 мая 2011 года . Проверено 27 мая 2011 года .
  3. ^ Wethington, Nicholos (3 декабря 2007). «Будущие исследователи Марса могут увидеть планету только с орбиты» . Вселенная сегодня . Проверено 12 августа 2009 года .
  4. ^ Амвросий, Роберт. «Робонавт» (PDF) . Космический центр Джонсона. Архивировано из оригинального (PDF) 21 июля 2011 года.
  5. ^ «Мобильные манипуляции с использованием Робонавта НАСА» (PDF) . Международная конференция по робототехнике и автоматизации. Апрель 2004. Архивировано из оригинального (PDF) 24 июня 2010 года . Проверено 26 июня 2011 года .
  6. ↑ Малик, Тарик (20 октября 2004 г.). «Платформа Segway приводит роботов в движение» . USA Today . Проверено 1 ноября 2010 . Самобалансирующаяся роботизированная платформа Segway занимает около 2 квадратных футов и оснащена программным обеспечением и интерфейсной электроникой, необходимой для приема, обработки и выполнения команд от бортового робота.
  7. ^ "Робонавт" . НАСА . Проверено 26 июня 2011 года .
  8. ^ "Робонавт: Технический документ Project M" . НАСА . Архивировано из оригинала на 2010-05-27.
  9. ↑ Бергер, Брайан (27 ноября 2006 г.). «НАСА проверяет роботов для исследования Луны» . NBC News . Проверено 24 июня 2011 .
  10. ^ a b c d e f "Робонавт 2: Информационный бюллетень" (PDF) . НАСА . Проверено 25 июня 2011 года .
  11. ^ "Робонавт 2" . НАСА . Проверено 25 июня 2011 года .
  12. ^ Joson, Имельда Б .; Агирре, Эдвин Л. (23 февраля 2011 г.). «Первый робот-космонавт НАСА» . Небо и телескоп .
  13. ^ Ловчик, CS; Дифтлер, Массачусетс (1999). Рука Робонавта: ловкая рука робота для космоса . Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации. 2 . С. 907–912. DOI : 10.1109 / ROBOT.1999.772420 .
  14. ^ О'Мэлли, МК; Амвросий, РО (2003). «Приложения тактильной обратной связи для Робонавта». Промышленный робот: международный журнал . 30 (6): 531–542. DOI : 10.1108 / 01439910310506800 . ISSN 0143-991X . 
  15. ^ "Добро пожаловать на борт Робонавта 2" . НАСА. 2011-09-19 . Проверено 3 ноября 2011 года .
  16. ^ "Первое движение Робонавта 2 на МКС" . НАСА. 2011-11-02 . Проверено 3 ноября 2011 года .
  17. ^ "Твиттер-АстроРобонафт" . НАСА. 12 марта 2014 . Проверено 29 марта 2014 года .
  18. Перейти ↑ Kreutzer, Lutz (1 мая 2012 г.). «Программное обеспечение Vision позволяет НАСА Робонавту видеть» . Спектры фотоники .
  19. ^ Г., Крис (1 апреля 2018 г.). «Твит от управляющего редактора NASA Spaceflight» . # Робонаут перестал включаться. Экипаж устранен. Имеется электрическая неисправность. В следующем месяце вернусь на CRS-14 для ремонта. Должен быть перезапущен примерно через год, чтобы вернуться на МКС. #SpaceX # Falcon9 # Дракон # CRS14
  20. ↑ Аткинсон, Нэнси (5 февраля 2010 г.). «Будет ли НАСА отправлять роботов на Луну с помощью« Проекта М »? " " . Вселенная сегодня .
  21. Рианна Чанг, Кеннет (1 ноября 2010 г.). «В НАСА: тихий квест по отправке робота-гуманоида на Луну» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 1 ноября 2010 . Гуманоидный ловкий робот - по крайней мере, верхняя половина - уже существует: Робонаут 2, разработанный НАСА и General Motors, упакован на шаттле Discovery, старт которого запланирован на среду.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Р. О. Эмброуз, Х. Олдридж, Р. С. Аскью, Р. Берридж, У. Блитман, М. А. Дифтлер, К. Ловчик, Д. Магрудер, Ф. Ренмарк, РОБОНАВТ: космический гуманоид НАСА , IEEE Intelligent Systems Journal, Vol. 15 , No. 4, pp. 57–63, июль / август. 2000, DOI : 10,1109 / +5254,867913 .
  • М.А. Дифтлер, С.Дж. Калберт и Р.О. Амброуз, « Эволюция системы управления робонавтами NASA / DARPA », в IEEE International Conf. Автоматизация робототехники , стр. 2543–2548, 2003.
  • Дж. Лэндис, "Дистанционное управление с орбиты Марса: предложение для исследования человеком", Acta Astronautica, Vol. 61, № 1, 59–65 (январь 2008 г.); также документ IAC-04-IAA.3.7.2.05, 55-й Конгресс Международной астронавтической федерации (2004 г.). (Популярная версия доступна в НАСА .)

Внешние ссылки [ править ]

  • Домашняя страница Робонавта
  • Robonaut2 пресс-релиз и информационный бюллетень НАСА
  • Пресс-релиз Robonaut2 GM
  • Сайт старого Робонавта
  • Робонавт-2 готов к отправке на Международную космическую станцию ​​- 14 апреля 2010 г.
  • Подробная статья о Робонавте на NASASpaceFlight.com
  • Робонавт: робот-космонавт-помощник
  • Робонавт 2 Обзор слайд-шоу

Видео [ редактировать ]

  • НАСА / GM Обзор R2
  • НАСА запускает R2 в состав экипажа космической станции - 12 апреля 2010 г.
  • Анимация Робонавта, изображающая работу в открытом космосе на МКС
  • Анимация телеоперативного робонавта на Луне
  • Анимация кентавра Робонавта, устанавливающего атомную электростанцию ​​на Луне