Пилотируемая космонавтика идет вперед. И теперь на помощь космонавтам приходят роботы и искусственный интеллект. О роботизации полетов к звездам – в следующем материале. 

Важная миссия

«И роботизация, и искусственный интеллект – это дальнейшее развитие тех процессов, которые начаты 60 лет назад. Сегодня многие говорят и разрабатывают системы дозаправки или реконфигурации космических аппаратов», – поделился с "Научной Россией" член-корреспондент РАН Николай Тестоедов

Основы пилотируемой космонавтики, заложенные великими учеными еще в прошлом веке, развиваются российской наукой. Одно из важных направлений – роботизация космических полетов. Для чего это нужно? Все просто – психофизические ограничения иногда не позволяют человеку справляться с некоторыми задачами в космосе. И тогда на помощь приходят они, умные устройства – автоматические системы. 

Одними из первых примеров использования робототехники стали манипуляторы, для взятия проб грунта советскими и американскими  космическими аппаратами на поверхности Луны, Марса и Венеры.

Важно понять, что существуют космические роботы, космические робототехнические комплексы и космические робототехнические системы. 

Космическими роботами принято называть технические устройства, которые «действуют» в космическом пространстве. Разработчики сделали так, что они за счёт автоматического воспроизведения (имитации) сенсорных, управляющих, двигательных и коммуникационных функций человека способны выполнять задачи. 

Более крупная система – космический робототехнический комплекс. Это несколько функционально взаимосвязанных элементов: космического робота (роботов), наземных технических средств и сооружений. Все они помогают в техническом обслуживании, транспортировании, хранении, приведении и поддержании в готовности к выведению на орбиту космического робота (роботов), а также управления им (ими) в полёте.

Наконец, космическая робототехническая система. Речь об объединении нескольких космических робототехнических комплексов. Они способны слаженно взаимодействовать друг с другом для достижения одной цели.  

Из чего состоит робот? 

Космический робот – это сложная система, состоящая из следующих компонентов:

исполнительная система;
информационная (сенсорная) система;
управляющая система;
коммуникационная система (система связи);
обеспечивающие системы.
Человек во внешней среде совершает два вида движений – манипуляции и локомоции. 

В первом случае имеется в виду движение рук при выполнении какой-либо работы, а во втором - движение всего тела для перемещений в целом. Именно поэтому исполнительная система робота включает в себя: манипуляционную и локомоционную.

Основу манипуляционной системы составляют механические манипуляторы –  пространственные механизмы в виде кинематических цепей из звеньев. Они образуют кинематические пары с угловым или поступательным относительным движением и системой приводов, обычно раздельных для каждой степени подвижности.​

rob1.jpg 

Источник: Википедия 
манипулятор «Canadarm»

Вторая система, локомоционная, также, как и манипуляционная, образует систему передвижения робота. Базовым элементом систем передвижения выступают движители. И в космических роботах их роль играют различного типа реактивные двигатели.

30 лет на орбите

Один из примеров успешного решения орбитальных задач с применением космической робототехники – манипулятор «Canadarm». Он показывает уровень развития космической робототехники в 1980-х – 1990-х годах. Манипулятор помогал оперативно и эффективно решать задачи, поэтому эксплуатировался в течение 30 лет. Впервые «Canadarm» прошел успешное испытание в ноябре 1981 года, в ходе второй миссии «Space Shuttle» (STS-2). А последний полет был в июле 2011 года (миссия STS-135). 

«Canadarm» перемещал полезные грузы из грузового отсека в некоторую точку рабочей зоны с требуемой ориентацией, например, при выведении спутника на орбиту. Кроме того, «помощник» осуществлял поддержку работающих в открытом космическом пространстве астронавтов. Одной из миссий робота было их перемещение. Достаточно часто используется совместная работа астронавтов, один из которых закреплен на манипуляторе, а второй имеет возможность свободно перемещаться в зоне проведения работ.

Технические характеристики «Canadarm» были такими: длина около 15 м, диаметр звеньев немногим более 30 см. А масса чуть больше 400 кг. 

FEDOR и ARTEM

Фёдор или FEDOR (Final Experimental Demonstration Object Research) – антропоморфный робот-спасатель.

rob2.jpeg

Источник: https://www.pravda.ru/news/science/1454216-robot_artem_roskosmos/
Automatic Research and Testing Machin

Его создание началось в 2014 году НПО "Андроидная техника" и Фондом перспективных исследований по заказу МЧС России. 

Федор имеет систему голосового управления и специальные датчики. У него есть голова, пара ног и рук с пятью пальцами. Рост машины чуть больше 180 сантиметров, а вес зависит от использования модулей и варьируется от 105 до 160 килограмм.

Его основная задача – помощь человеку, поэтому антропоморфный робот способен заменять человека в сложных и опасных космических ситуациях. Федор побывал на Международной космической станции (МКС), где участвовал в ряде экспериментов по программе «Испытатель». Кстати, у него появился приемник – ARTEM (Automatic Research and Testing Machine). Робот, в отличие от своего предшественника, частично умеет управлять многоразовым космическим кораблем «Орел», а его испытания начнутся уже в 2023 году.

Источник: Space jornalВЭС ВКСRusrobotiksPravda ​

Источники

Роботы в космосе
Научная Россия (scientificrussia.ru), 27/04/2021

Похожие новости

  • 27/08/2018

    Александр Люлько: «Умный город» — широкое понятие, это не просто технологии в сфере IT»

    27 августа в Новосибирске откроется форум «Технопром». Мэрия города в 2018 году примет активное участие в работе форума. В интервью «Континенту Сибирь» начальник департамента промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска АЛЕКСАНДР ЛЮЛЬКО рассказал о подготовке к форуму и реализации комплексной платформы «Умный город»  в Новосибирске.
    1352
  • 26/11/2020

    Андрей Юрченко: мы разрабатываем систему экомониторинга Норильска

    ​​​​​Большая норильская экспедиция Сибирского отделения Российской академии наук – это не только полевые и лабораторные работы, за деятельностью промышленных предприятий начали внимательно следить со спутников.
    827
  • 06/04/2021

    Онлайн-трансляция семинара ФИЦ ИВТ «Информационные технологии»

    ​Методы автоматического анализа термограмм для скрининга рака молочной железы. Семинар: Информационные технологии Начало заседания: 14:35 Дата выступления: 6 Апрель 2021 Организация: ФИЦ ИВТ (Новосибирск) Авторы: Пестунов Игорь Алексеевич В докладе обсуждаются методы и технологии автоматической обработки термограмм для диагностики злокачественных опухолей молочных желез.
    260
  • 19/05/2020

    Мнение: Актуальные научные вызовы эпохи коронавируса

    Обрушившаяся на человеческое сообщество пандемия коронавируса и произошедшие в первые три месяца 2020 года глобальные изменения сложившегося образа жизни в ближайшее время станут (и уже стали) центром мировых дискуссий: философских, политических, исторических, экономических и гуманитарных.
    1497
  • 08/08/2020

    «Академгородок 2.0» будут копировать и масштабировать

    ​​​Новосибирскую программу перезапуска развития территории с повышенной концентрацией науки и инноваций берут в другие регионы. Пожалуй, наиболее востребованная новость из недавней рабочей поездки в Новосибирск министра науки и высшего образования Валерия Фалькова была про увеличение бюджетных мест в вузах региона.
    1307
  • 13/08/2020

    25 лет кафедре Оптических информационных технологий НГТУ НЭТИ

    В 2020 году свой юбилей отмечает кафедра Оптических информационных технологий (ОИТ) Новосибирского государственного технического университета НЭТИ. Ровно 25 лет прошло с момента создания отдельной кафедры для подготовки научных и инженерных кадров в области оптических информационных технологий, систем и их элементной базы.
    819
  • 14/12/2020

    Онлайн-семинар ИВМиМГ СО РАН по численному моделированию природных процессов

    ​​15 декабря 2020 года в 16.00 онлайн состоится заседание семинара ИВМиМГ СО РАН "Численные методы прямого и обратного моделирования природных процессов", д.ф.-м.н. Иван Гаврилович Казанцев сделает доклад "Прямое и обратное моделирование в задачах эмиссионной томографии и трансмиссионной электронной микроскопии".
    918
  • 21/01/2017

    10 ярких российских хайтек-стартапов

    Эти проекты громко заявили о себе в 2016 году и имеют все шансы, чтобы превратиться в компании, стоящие многие миллионы долларов. Запомните их! Несмотря на падение венчурной активности в России, кризисные годы стали этапными для целого ряда молодых компаний.
    2714
  • 24/11/2020

    Онлайн-трансляция семинара ФИЦ ИВТ «Информационно-вычислительные технологии»

    ​​​24 ноября 2020 года в 14:35 по новосибирскому времени состоится заседание семинара ФИЦ ИВТ «Информационные технологии» под руководством академика Ю.И. Шокина и к.ф.-м.н.
    819
  • 14/10/2019

    В ИАиЭ СО РАН обсудят интеллектуальные видеосистемы беспилотных летательных аппаратов

    Сегодня, 14 октября, в Институте автоматики и электрометрии СО РАН пройдет семинар "Информационные технологии и системы". Начало в 15.00. Тема семинара: Интеллектуальные видеосистемы беспилотных летательных аппаратов на основе дифракционной оптики и глубокого обучения (Казанский Н.
    1119