Рубрика: Помощники

Выполнение различных работ в открытом космосе является весьма сложным занятием. В условиях чрезвычайно враждебной окружающей среды выполнение даже самой мелкой работы занимает часы вместо минут, ведь людям приходится действовать, надев на себя тяжелый скафандр, сковывающий движения, или использовать автоматизированные манипуляторы и дистанционное управление. И эта проблема станет еще острей, когда астронавтам будущих поколений придется управлять с орбиты автоматизированными аппаратами, действующими на поверхности других планет, астероидов и других космических тел. В рамках практической подготовки к выполнению таких дистанционных операций датский астронавт Андреас Могенсен, который будет находиться на борту Международной Космической Станции (МКС), возьмет под свой контроль аппарат, который будет действовать на одном из полигонов Европейского Космического Агентства (ЕКА), который расположен в Нидерландах.

Вышеупомянутые испытания назначены на 7 сентября 2015 года. Наземный аппарат Interact Centaur будет находиться на территории технического центра ЕКА ESTEC в Нидерландах. Следует заметить, что эти испытания не будут первым разом, когда астронавты управляют наземной техникой с борта космической станции, но в ходе этих испытаний впервые будет использована система управления с обратной связью, которая позволит Андреасу Могенсену почувствовать то, к чему прикасаются манипуляторы робота.

Робот Interact Centaur представляет собой подвижную платформу 4×4 на которой установлена камера, датчики приближения и локализации, и две руки-манипулятора, механические компоненты которых обеспечивают очень высокую точность движений. В качестве основного средства восприятии внешнего мира робот использует лазерный сканер, а на захватах его манипуляторов установлены датчики давления, сигналы с которых обеспечивают работу обратной связи, позволяя астронавту ощутить то, к чему прикасается робот. Только благодаря наличию этой обратной связи Могенсен сможет выполнить ряд задач по сборке механизма, для выполнение которых требуется выполнять движения с точностью, исчисляющейся долями миллиметра.

Во время испытания роботу, точнее Могенсену, потребуется самостоятельно обнаружить место, где будет находиться “сборочная панель”. После этого роботу будет необходимо поднять с земли металлический стержень и вставить его в соответствующее отверстие на панели. Эта простая на первый взгляд задача осложнена тем, что стержень и отверстие будут подогнаны друг к другу так, что свободный зазор не будет превышать одной шестой части миллиметра.

Испытания будут производиться, когда космическая станция будет находиться на высоте 400 километров от поверхности Земли. Но сигнал от станции и обратно пройдет через цепочку спутниковых ретрансляторов, что искусственно увеличит дальность связи до 90 тысяч километров. Это означает, что Могенсену придется иметь дело с небольшой задержкой сигнала, что, несомненно, затруднит выполнение всех действий, требующих высокой точности движений.

“Когда мы все выполняем действия, требующие достаточно высокой точности, к примеру, вставляя ключ в замочную скважину, мы в большей степени полагаемся на наше чувство осязания, а не на зрение” – рассказывает один из научных руководителей данного проекта, – “В данном случае визуальная информация имеет весьма малое значение, ведь с выполнением подобной задачи можно справиться и с закрытыми глазами. И мы хотим приспособить такие возможности человека для дистанционного управления удаленными автоматизированными системами и роботами”.

“Без осязательной обратной связи между манипулятором и оператором всегда присутствует вероятность повреждения или самого робота или того, над чем работает этот робот. В результате приходится действовать с максимальной осторожностью и выполнение даже самой простейшей задачи растягивается на часы. Кроме этого, осязательные ощущения несут в себе массу полезной информации о геометрических размерах, форме и весе вовлеченных в процесс объектов, что позволяет выполнять действия с ними на интуитивном уровне, с большей ловкостью и значительно быстрее”