Hubble Uzay Teleskobu’nu Dünya üzerinde gösteren 3 boyutlu animasyon. Kredi: ESA/Hubble (M. Kornmesser ve LL Christensen)
Yeni Bir Yürüyen Robot Tasarımı
Araştırmacılar, büyük alan inşaat projelerinde devrim yaratabilecek son teknoloji bir yürüyen robot yarattılar. 25 m Geniş Açıklıklı Uzay Teleskobunun uzay içi montajı için robotun fizibilitesini test ettiler. Bulguları yakın zamanda dergide yayınlandı. Robotik ve Yapay Zekada Sınırlar. Ayrıca, robotun küçültülmüş bir versiyonu, Dünya’daki büyük ölçekli inşaat uygulamaları için potansiyel göstermiştir.
Devasa yapıların bakımı ve bakımı, koşulların zorlu olduğu ve insan teknolojisinin sınırlı bir ömre sahip olduğu uzayda özellikle önemlidir. Robotik, otonom sistemler ve araç dışı faaliyetlerin servis ve bakım görevlerinde yararlı olduğu kanıtlanmıştır ve uzay topluluğuna çeşitli uzay görevlerinde yenilikçi araştırmalar yürütmede yardımcı olmuştur. Robotik ve otonom sistem gelişmeleri, çok çeşitli uzay içi hizmetler sağlar. Buna imalat, montaj, bakım, astronomi, dünya gözlemi ve enkaz kaldırma dahildir, ancak bunlarla sınırlı değildir.
İçerdiği birçok tehlike nedeniyle, yalnızca inşaatçılara güvenmek yetersizdir ve mevcut teknolojiler güncelliğini yitirmiştir.
İlgili yazar, Ph.D. Lincoln Üniversitesi’nde aday.
“Uzay görevlerinin ölçeği büyüdükçe, yörüngede daha kapsamlı altyapılara ihtiyaç var. Uzaydaki montaj misyonları, artan talebi karşılamada kilit sorumluluklardan birini üstlenecektir.”
Nair ve meslektaşları, makalelerinde yörünge içi montaj görevleri için kullanılabilecek yeni, hünerli yürüyen robotik bir sistem sundular. Bir kullanım durumu olarak, araştırmacılar robotu 25 m Geniş Açıklıklı Uzay Teleskobunun (LAST) montajı için test ettiler.
Teleskopları yörüngeye monte etmek
lansmanından bu yana, Hubble uzay teleskobu ve onun halefi olan James Webb Uzay Teleskobuuzay topluluğu sürekli olarak daha büyük açıklıklara (ışık toplama bölgesinin çapı) sahip daha yeni ve daha büyük teleskoplar yerleştirmeye doğru ilerliyor.
25m LAST gibi bu tür teleskopların Dünya’ya montajı, sınırlı boyutları nedeniyle mevcut fırlatma araçlarımızla mümkün değildir. Bu nedenle daha büyük teleskopların ideal olarak uzayda (veya yörüngede) monte edilmesi gerekir.
Nair, “Bir LAST’ın yörüngede hizmete alınması olasılığı, derin uzay astronomisi ve Dünya gözlemi alanındaki bilimsel ve ticari ilgileri artırdı” dedi.
Uzayda bu büyüklükte bir teleskopu bir araya getirmek için doğru araçlara ihtiyacımız var: “Geleneksel uzayda yürüyen robotik adaylar hünerli olsalar da, manevra kabiliyetleri sınırlıdır. Bu nedenle, gelecekteki yörüngede yürüyen robot tasarımlarında, el becerisinden ödün vermeden çok daha geniş bir çalışma alanına erişim sağlamak için mobilite özelliklerini birleştirmek önemlidir.”
E-Walker robotu
Araştırmacılar, yedi serbestlik derecesine sahip, tamamen hünerli, uçtan uca yürüyen bir robot (yedi derece hareket kabiliyetine sahip görevleri gerçekleştirmek için bir yüzey boyunca farklı konumlara hareket edebilen uzuvlu bir robotik sistem) veya kısaca bir E-Walker.
Robotu, yörüngede 25 m’lik bir LAST’ı verimli bir şekilde bir araya getirme yetenekleri açısından test etmek için derinlemesine bir tasarım mühendisliği çalışması yürüttüler. Robot, Uluslararası Uzay İstasyonundaki mevcut Canadarm2 ve Avrupa Robot Kolu ile karşılaştırıldı. Ek olarak, Earth-analog testi için küçültülmüş bir prototip geliştirildi ve başka bir tasarım mühendisliği çalışması gerçekleştirildi.
“Analizimiz, önerilen yenilikçi E-Walker tasarımının çok yönlü olduğunu ve gelecekteki yörünge içi görevler için ideal bir aday olduğunu gösteriyor. E-Walker, montaj sonrası uzayda rutin bakım ve servis görevlerini yerine getirerek bir görevin yaşam döngüsünü uzatabilecektir” diye açıkladı Nair.
“Küçültülmüş prototipin analizi, aynı zamanda, rüzgar türbinlerinde düzenli bakım kontrolleri yapmak gibi Dünya üzerindeki servis, bakım ve montaj operasyonları için ideal bir aday olduğunu gösteriyor.”
Yine de keşfedilecek çok şey var. Araştırma, E-Walker’ın tam ölçekli ve prototip modelinin tasarım mühendisliği analiziyle sınırlıydı. Nair şöyle açıkladı: “E-Walker prototipleme çalışması şu anda Lincoln Üniversitesi’nde devam ediyor; bu nedenle, deneysel doğrulama ve doğrulama ayrı olarak yayınlanacaktır.”
Referans: Manu Harikrishnan Nair, Mini Chakravarthini Rai ve Mithun Poozhiyil tarafından yazılan “Uzay içi montaj görevleri için yürüyen bir robotik manipülatör tasarlayın”, 14 Ekim 2022, Robotik ve Yapay Zekada Sınırlar.
DOI: 10.3389/frobt.2022.995813