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数量:11 (2)DOI: 10.37532 / 2319 - 9822.2022.11 .202 (2)

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在实验室研究机器人太空垃圾

*通信:

该款女士英国副主编;电子邮件:yuhan.E@gamil.com

文摘

介绍

美国宇航局的约翰逊太空中心的机器人技术部门开发机器人技术帮助宇航员在太空中。Robonaut,例如,是一个仿人机器人的灵巧与适合宇航员。潜浮性能Robonaut有两个灵巧的胳膊和手,一个可移动的腰,和颈部twodegree-of-freedom作为照相机和传感器平台。Robonaut,不同于以往的空间机械臂系统,目的是在现有的通道和设备一样天马行空的人类。Robonaut预想为合作与宇航员在几个职责,包括定期维护、架设和拆除工作网站,帮助船员以外的船时,和服务快速响应作用,自主和通过遥控操作。

日本的第一和第二部分实验模块,实验舱,国际空间站的(逻辑模块和加压模块)发起的航天飞机在2008年3月和5月,分别,后来加入了国际空间站。2009年,剩下的实验舱(暴露设施)将启动。实验舱是第一个人类太空轨道设施建造完全在日本。日本载人航天项目将受益于其部署。在2007年9月,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)推出了月亮,moon-orbiting卫星监控月球表面,并采取科学的观察。月亮项目的成功促使谈论月亮后续任务,如月球表面探测月球探测车任务。的发展将促使由机器人和载人月球前哨随后载人月球探测。我们认为,载人航天行动将很快成长为这些努力的结果。然而,大多数空间机器人已经部署在轨道cranetype机器人与限制功能。他们能运输大型货物,如国际空间站模块。 They are unable to carry out the jobs that astronauts do. As a result, new types of space robots are required to lessen astronaut effort.

第一组地质地外行星样本,除了陨石,回到地球上科学家的阿波罗登月任务。现代设备、方法、和技术仍被世界各地的科学家分析岩石和土壤样本通过17日获得了由阿波罗11号任务。现场分析的局限性和远程观测、行星科学已经能够进步的学科曾经难以想象的方式。宇航员使用的工具的设计和制造样本采集、像其他阿波罗任务的一部分,必须满足高行星保护标准,同时坚持严格的环保和可操作性的局限性。许多设备被重新设计以应对使用的宇航员评论他们。地质和geo-microbiological抽样将未来的行星探索的关键任务来提高我们对太阳系的认识历史和创造一个可行的技术对现场资源使用和3 d打印。自1960年代以来,设计和制造技术,以及化学和生物危害控制技术和分析仪器,先进。虽然是至关重要的画在阿波罗计划中获得的经验教训,还有一个重要的潜在的创意设计解决方案。欧洲航天局(ESA)的中性浮力设施(NBF),设在欧洲宇航中心(EAC)在科隆,有着丰富的经验执行零重力模拟ISS(国际空间站)舱外活动(EVA)和最近开始模拟月球表面操作,模拟了重力和流动性约束,未来人类和准备机器人面操作。原型设计和测试新的地质取样设备可能在未来人类表面月球任务的关键目标之一。正在开发的工具与泛大陆项目的团队合作的行星地质学家和将在泛大陆空间实地模拟测试活动。v成品真空的空间,宇航服太空行走已经证明了他们的能力。即使套装内的压力下降到绝对最低要求给予足够的生命支持,这种压力导致诉讼变硬。它严重限制了宇航员的流动性和强迫他或她甚至超过正常水平使用武力来完成最基本的动作。欧洲太空总署的中性浮力装置是一个巨大的欧洲宇航员浸槽中心用于教育ESA宇航员太空行走操作欧洲国际空间站。ESA宇航员都淹没在中性浮力(失重模拟)和配备设备和仪器,复制国际空间站外活动的工作环境。伊娃的太空服训练在休斯顿,他们研究和实践如何使用伊娃操作指南有效和安全的太空行走,以及如何改善他们的表现。乐动KENO快乐彩NBF的身临其境的容量还允许仔细调整宇航员的身体,宇航服,稍微负浮力和工具/设备,提供一个合适的设置部分重力模拟。

计划任务的目标是展示astrobot的基本操作和关键技术。因为任务的开始情况非常严重,我们关注的是,机器人需要以下功能。能够移动的空间结构利用基础设施为宇航员创建活动,操纵astronaut-specific设备或装置的能力。

大多数操作,如替换ORU或检查,需要机器人的机车功能。宇航员旅行内外压模块,以及在空间站和船,因此Astrobots必须。大部分的空间机器人走过抓住扶手,inchworm-like移动,stepby-step(尺蠖方法)。这尺蠖策略,另一方面,走路花的时间太长了的缺点。机器人运动的另一种方式是飞行。尽管这种技术允许机器人自由移动和迅速,它需要燃料的使用,这严重限制了可用的机器人的生活。Astrobot必须处理相同的设备和工具像宇航员一样(抓住,接收,给过去,经营)。所有这些职责不仅可能需要延长的手臂,也操纵武器。astrobot只有一个基本的可部署的胳膊和手连接钩子或握扶手由于缺乏资源;未来的机器人可以有更健壮的手臂和复杂的机器人的手。 Even if the astrobot's hand becomes more dexterous in future missions, developing a flawless multi-purpose robot hand that can accept both enormous and small, light payloads remains unachievable. Depending on the job, it is more realistic to swap out various task-oriented robot hands. To complete assignments, the robotic hand must have appropriate gripping force and dexterity. This condition is not met by most robot hands designed for commercial on-ground applications. Because of the actuators' ability to drive fingers, they have relatively limited grabbing strength. The finger joints of most hands include rotational actuators; however, human hands are too tiny to accommodate adequately strong actuators. Gripper-type robot hands are the most strong, but they aren't dexterous enough to perform numerous jobs. The Stanford-JPL hand4) and the Utah/MIT hand5), both created in the 1980s, had huge actuators inside the robot's body to boost grabbing power, however depending on the scenario and payload, the actuators rendered the hand useless. This strategy also makes mechanics and maintenance more difficult.