اختصاصی شبکه علمی ثریا- محققان یک ربات با راه رفتن پیشرفته طراحی کرده اند که می تواند پروژه های ساختمانی بزرگ در فضا را متحول کند. آنها امکانسنجی ربات را برای مونتاژ در فضا یک تلسکوپ فضایی آزمایش کردند. آنها یافته های خود را در Frontiers in Robotics و AI ارائه می کنند. نمونه اولیه کوچک شده این ربات نیز نویدبخش کاربردهای بزرگ ساخت و ساز در زمین بود. تعمیر و نگهداری و سرویس ساخت و سازهای بزرگ در هیچ کجا به اندازه فضا مورد نیاز نیست، جایی که شرایط فوق العاده است و فناوری انسانی عمر کوتاهی دارد. فعالیتهای خارجی (فعالیتهایی که توسط فضانورد در خارج از فضاپیما انجام میشود)، روباتیک، و راهحلهای سیستمهای خودمختار برای مأموریتهای سرویس و نگهداری مفید بودهاند و به جامعه فضایی کمک کردهاند تا تحقیقات اساسی در مورد مأموریتهای فضایی مختلف انجام دهند. پیشرفتها در رباتیک و سیستمهای خودمختار خدمات زیادی را در فضا تسهیل میکنند. اینها شامل تولید، مونتاژ، تعمیر و نگهداری، نجوم، رصد زمین و حذف زباله است، اما محدود به آنها نیست.
با وجود خطرات بیشمار، تنها اتکا به سازندگان انسانی کافی نیست و فناوریهای فعلی در حال منسوخ شدن هستند. یکی از طراحان توضیح داد:"ما باید فناوری پایدار و آینده نگر را برای حمایت از اکوسیستم مداری فعلی و رو به رشد معرفی کنیم. با افزایش مقیاس ماموریتهای فضایی، نیاز به زیرساختهای گستردهتری در مدار وجود دارد. مأموریتهای مونتاژ در فضا یکی از مسئولیتهای کلیدی در تامین تقاضای فزاینده را بر عهده خواهند داشت. نایر و همکارانش در مقاله خود یک سیستم رباتیک راه رفتن ماهرانه و خلاقانه را معرفی کردند که می تواند برای ماموریت های مونتاژ مدار استفاده شود. به عنوان یک مورد استفاده، محققان این ربات را برای مونتاژ یک تلسکوپ فضایی با دیافراگم بزرگ ۲۵ متری (LAST) آزمایش کردند.
مونتاژ تلسکوپ در مدار
از زمان پرتاب تلسکوپ فضایی هابل و جانشین آن، تلسکوپ فضایی جیمز وب، جامعه فضایی پیوسته به سمت استقرار تلسکوپ های جدیدتر و بزرگتر با دیافراگم بزرگتر (قطر منطقه جمع آوری نور) حرکت کرده است. مونتاژ چنین تلسکوپ هایی مانند 25 متر LAST روی زمین با وسایل پرتاب فعلی ما به دلیل اندازه محدود آنها امکان پذیر نیست. به همین دلیل است که تلسکوپ های بزرگتر در حالت ایده آل باید در فضا (یا در مدار) مونتاژ شوند. نایر گفت: "چشم انداز راه اندازی در مدار LAST به علایق علمی و تجاری در نجوم اعماق فضا و رصد زمین دامن زده است."
نیر توضیح میدهد که برای جمعآوری تلسکوپهایی با این بزرگی در فضا، به ابزارهای مناسب نیاز داریم: «اگرچه کاندیداهای روباتیک پیادهروی فضایی معمولی ماهر هستند، اما در مانورپذیری محدود هستند. بنابراین، برای طرحهای رباتیک در مدار آینده ،ویژگی های تحرک برای ارائه دسترسی به یک فضای کاری بسیار بزرگتر بدون به خطر انداختن مهارت بسیار مهم است.
ربات ای-واکر
محققان یک ربات با ویژگی راه رفتن کاملاً ماهر با هفت درجه آزادی پیشنهاد کردند (یک سیستم روباتیک دست و پا دار که می تواند در امتداد یک سطح به مکان های مختلف حرکت کند تا وظایفی را با هفت درجه قابلیت حرکت انجام دهد) یا به طور خلاصه، ای-واکر. آنها یک تمرین مهندسی طراحی عمیق انجام دادند تا ربات را برای توانایی هایش برای مونتاژ کارآمد در مدار آزمایش کنند. این ربات با Canadarm2 موجود و بازوی رباتیک اروپایی در ایستگاه فضایی بین المللی مقایسه شد. علاوه بر این، یک نمونه اولیه کوچک شده برای آزمایش آنالوگ زمین ایجاد شد و تمرین مهندسی طراحی دیگری نیز انجام شد.
"تحلیل ما نشان می دهد که طرح ابتکاری پیشنهادی ای واکر ثابت می کند که همه کاره است و یک کاندید ایده آل برای ماموریت های درون مدار آینده است. این ربات می تواند چرخه عمر یک ماموریت را با انجام ماموریت های معمول تعمیر و نگهداری و سرویس افزایش دهد. نیر توضیح داد که پس از مونتاژ، در فضا. "تجزیه و تحلیل نمونه اولیه کوچک شده نشان می دهد که آن را به عنوان یک کاندید ایده آل برای سرویس، نگهداری و عملیات مونتاژ روی زمین، مانند انجام بررسی های تعمیر و نگهداری منظم در توربین های بادی، معرفی می کند."
هنوز چیزهای زیادی برای بررسی باقی مانده است. این تحقیق به تجزیه و تحلیل مهندسی طراحی یک مدل کامل و نمونه اولیه از ای واکر محدود شد. نایر توضیح داد: "کار نمونه سازی این ربات اکنون در دانشگاه لینکلن در حال پیشرفت است؛ بنابراین، تایید و اعتبار سنجی آزمایشی به طور جداگانه منتشر خواهد شد."