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

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. 

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: www.cd-bar.com

Источники

Роботы в космосе
Cd-bar.com, 13/05/2021

Похожие новости

  • 11/03/2021

    Глава РАН посетил единственный в России комплекс для натурных испытаний труб

    Президент РАН Александр Сергеев посетил уникальный научно-исследовательский комплекс в инновационном центре "Сколково", где расположены единственные в России стенды для натурных испытаний труб, трубных соединений и других металлических конструкций по международным стандартам.
    352
  • 11/11/2020

    Фундаментальная наука в России нуждается в увеличении инвестиций

    ​События этого года ярко подсветили необходимость усиления роли фундаментальной науки в России и увеличение инвестиций в нее. Об этом говорили участники онлайн-сессии второго Московского академического экономического форума-2020 (МАЭФ), организованного Российской академией наук, Вольным экономическим обществом России и Международным союзом экономистов.
    559
  • 17/02/2021

    Об очередном заседании президиума РАН

    ​16 февраля 2021 года состоялось очередное заседание Президиума Российской академии наук (проводится в режиме видеоконференции). Председательствует президент РАН академик РАН Александр Михайлович Сергеев.
    873
  • 11/03/2021

    Глава РАН с визитом в Сколково

    ​В ходе визита в Научно-технологическом центре в "Сколково" президент РАН Александр Михайлович Сергеев ознакомился с основными характеристиками и назначением установленного оборудования.
    212
  • 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.
    1007
  • 16/02/2021

    Ключевые результаты в сфере науки Алтайского края в 2020 году

    Научный комплекс Алтайского края сегодня представлен 4 научно-исследовательскими институтами, в числе которых 2 учреждения Сибирского отделения Российской академии наук и Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий.
    954
  • 25/06/2020

    И предупрежден, и вооружен: в вузах Проекта 5-100 разрабатывают методы мониторинга и очистки окружающей среды

    Вузы – участники Проекта 5-100 наряду с другими российскими университетами сегодня активно работают над устранением последствий разлива дизельного топлива в Норильске. Так, экологи Сибирского федерального университета (СФУ) ​совместно с представителями региональных властей оценили масштаб загрязнения воды и почвы.
    701
  • 25/03/2021

    На выставке «Госзаказ» Минобрнауки представило уникальные экспонаты

    ​Минобрнауки России принимает участие в одном из самых масштабных мероприятий в сфере государственных, муниципальных и корпоративных закупок — в XVI Всероссийском форуме-выставке «ГОСЗАКАЗ». В работе выставки принял участие глава Минобрнауки Валерий Фальков.
    395
  • 27/08/2020

    Минобрнауки России завершило конкурсный отбор российских кандидатов на участие в Пятом Форуме молодых учёных стран БРИКС

    ​Форум состоится 21-25 сентября 2020 года в режиме ВКС на базе Южно-Уральского государственного университета. В течение пяти дней на интерактивной веб-платформе будут взаимодействовать более 120 участников из 5 стран БРИКС.
    883
  • 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.
    1577