Uzayda bilim: Robotik yardımcılar

Mürettebat zamanı, Uluslararası Uzay İstasyonunda değerli bir kaynaktır ve değeri yalnızca gelecekteki uzay görevleri için artar. Mürettebat zamanından en iyi şekilde yararlanmanın bir yolu, mürettebat üyelerine çeşitli görevlerde yardımcı olmak veya diğerlerini tamamen otomatikleştirmek için robot teknolojisini kullanmaktır.

Uzay istasyonuyla ilgili güncel bir araştırma, JEM Dahili Top Kamerası 2, bu teknolojiyi geliştirmeye yönelik devam eden çabaların bir parçasıdır. 2018 yılında uzay istasyonuna fırlatılan serbest yüzen uzaktan kumandalı panoramik kamera ve JAXA’nın (Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı) bu araştırması, kameranın araştırma faaliyetlerinin video ve fotoğraflarını otonom bir şekilde yakalamak için kullanıldığını gösteriyor.

Şu anda ekip üyelerine, araştırmacılar için önemli bir araç olan bilimsel etkinliklerin video ve fotoğraflarını çekmeleri için zaman veriliyor. Otonom yakalama teknolojisinin başarılı bir şekilde gösterilmesi, sonuçta mürettebata zaman kazandırabilir. Araştırma aynı zamanda robotların gerçekleştirebileceği diğer görevler için de bir test platformu görevi görüyor.

Uzay istasyonunda serbestçe uçan üç robot Astrobeler, uzay araştırma görevlerinde ve Dünya’da çeşitli robotik yardım türlerine yönelik çok sayıda teknoloji gösterimini destekler. Bu araştırmalardan elde edilen sonuçlar, robot teknolojisindeki ve potansiyelindeki gelişmelere katkıda bulunuyor.

SoundSee Misyonu, bir Astrobee’ye monte edilmiş bir sensörle, bir uzay aracındaki ekipmanı izlemek için sesin nasıl kullanıldığını gösteriyor. Sensör, yaşam destek sistemleri, egzersiz ekipmanları ve diğer altyapıların çıkardığı seslerdeki anormallikleri tespit ediyor. Ses anormallikleri potansiyel arızalara işaret edebilir.

Bu araştırmadan elde edilen ilk sonuçlar, simülasyonlar ile uzay içi deneyler arasındaki farkı vurguladı ve simüle edilmiş bir ortamdaki küçük değişikliklerin, hedef ortamdaki beklenen ve gözlemlenen değerlerdeki farklılıklara yaklaşık olarak yaklaşabileceğini kaydetti. Araştırma aynı zamanda uzay istasyonunun sürekli değişen akustik ortamındaki ses kaynaklarının karakterizasyonuna da yardımcı oluyor ve bu teknolojinin gelecekteki kullanımı hakkında bilgi verebilir.

Ayın veya Mars’ın yüzeyinde dolaşacak robotlar tasarlamak belirli zorlukları beraberinde getiriyor. Manzara engebeli ve engebeli olabilir, robotun zaman harcayan dolambaçlı yollar yapmasını gerektirebilir ve kalın regolit veya toz, robotu bataklığa düşürebilir ve çok fazla yakıt yakabilir. Robotların bu tür manzaraların üzerinden atlaması olası bir çözümdür.

Astrobatics araştırması, kol benzeri manipülatörler kullanarak atlama veya kendi kendine fırlatma manevrası yoluyla itme kuvvetini göstermek için Astrobees’i kullanıyor. Bu yaklaşım, mürettebata araç içi veya dışı faaliyetlerde yardımcı olmak, ekipmana bakım yapmak, yörünge enkazını kaldırmak, yörüngede montaj yapmak ve keşif yapmak gibi görevler için robotik araçların yeteneklerini genişletebilir. Sonuçlar, kendi kendine fırlatma manevralarının daha geniş bir hareket aralığına sahip olduğunu ve başlangıç ​​pozisyonundan daha büyük bir yer değiştirme sağladığını göstermektedir.

Gecko’dan Esinlenen Yapışkan Kavrama araştırması, bir Astrobee üzerinde özel bir tutucu kullanılarak robotik kavrama ve manipülasyon için bir yapıştırıcıyı test etti.

Gekolar, tutunmak için çentik ve düğme gibi özelliklere ihtiyaç duymadan pürüzsüz bir yüzeyi kavrayabilen bir kertenkele türüdür. Uzayda çalıştığı zaten kanıtlanmış olan bu sürüngenlerden ilham alan yapışkan tutucular, robotların hareket eden veya dönen nesneler üzerinde bile yüzeylere hızlı bir şekilde bağlanıp ayrılmasını sağlayabilir.

Araştırmacılar, yapıştırıcıların beklendiği gibi çalıştığını ve gereksiz yapışkan karoların piyasaya sürülmesi ve mikro yerçekiminde tam yapışkan temasının sağlanması da dahil olmak üzere gelecekteki kullanımları için bazı hususlar önerdiğini bildirdi. Ek olarak, araç içi faaliyetler veya uzay yürüyüşleri için kullanılan robotlarda geko tutucuların kinetik enerjiyi absorbe edebilmesi ve yanlış hizalamayı telafi edebilmesi gerekir. Tutucuların aynı zamanda tüm karoların yüzeyle ne zaman temas halinde olduğunu belirlemesi ve böylece gerilimin doğru anda uygulanabilmesi için sensörlere ihtiyacı vardır.

Uzay enkazı, tamir edilebilecek veya yörüngeden çıkarılabilecek uyduları içerir. Bu nesnelerin çoğu yuvarlanıyor, bu da onlarla buluşmayı ve kenetlenmeyi zorlaştırıyor. ROAM araştırması, Astrobees’i bir hedefin nasıl yuvarlandığını gözlemleyen ve bu bilgiyi onlara güvenli bir şekilde ulaşmanın yollarını planlamak için kullanan bir teknolojiyi göstermek için kullandı. Simülasyon sonuçları, deney öncesinde yöntemin doğruluğunu doğruladı.

Önceki bir robot teknolojisi olan SPHERES, fiziksel ve malzeme bilimi araştırmalarına ev sahipliği yapmanın yanı sıra birden fazla uzay aracının kontrolüne yönelik uçuş düzenini ve algoritmaları test etmek için bowling topu büyüklüğünde küresel uydular kullanıyordu. Bu araştırmalardan biri otonom randevu ve yanaşma manevralarını test etti. Teknoloji, statik ve hareketli engeller ekleyen giderek karmaşıklaşan senaryoların üstesinden gelebildi.

Uzay istasyonunda test edilen eski bir robot olan Robonaut’un tasarımı insana benziyordu. Bir gövdesi, insana benzer elleri olan kolları, bir kafası ve uzay istasyonu içinde hareket etmesini sağlayan uç efektörlere sahip bacakları vardı. Robonaut istasyondayken anahtarları çevirdi, toz kapaklarını çıkardı ve korkulukları temizledi.

ISAAC soruşturması, keşif araçlarının sağlığını takip edecek, kargoyu aktarıp paketten çıkaracak ve sızıntı ve yangın gibi sorunlara müdahale edecek bir teknolojiyi göstermek amacıyla Robonaut ve Astrobees’i birleştirdi.

İstasyondaki testlerin ikinci aşaması, mürettebatsız bir uzay istasyonu ile ziyaret eden kargo gemisi arasında kargo taşırken birden fazla robotun yönetilmesine odaklanıyor. Testin üçüncü ve son aşamasında ekip, robotlar için daha zor hata senaryoları oluşturacak ve anormalliklere yanıt vermek için sağlam teknikler geliştirecek.

Bunlar ve diğerleri robotik Araştırmalar, robotların mürettebat üyelerine çeşitli görevlerde yardımcı olabileceği, onlara zaman kazandırabileceği ve uzay aracı ve habitatların dışında çalışmanın risklerini azaltabileceği gelecekteki görevlerin başarısına katkıda bulunuyor. Robotik asistanların Dünya üzerindeki zorlu ve tehlikeli ortamlarda da önemli uygulamaları var.

Aramak bilimsel deneylerin yer aldığı bu veritabanı yukarıda bahsedilenler hakkında daha fazla bilgi edinmek için.