新型行走机器人的设计可能彻底改变我们在太空中建造东西的方式

新型行走机器人的设计可能彻底改变我们在太空中建造东西的方式 nclick="fontZoom('+', 'article');"/>  nclick="fontZoom('-', 'article');"/>日期：2022-12-07    来源：cnBeta    评论：0    标签：　　研究人员创造了一种尖端的行走机器人，它可能会彻底改变大型太空建筑项目的搭建方式。他们测试了该机器人在空间组装25米大孔径太空望远镜的可行性，研究结果最近发表在《机器人学和人工智能前沿》杂志上。此外，该机器人的缩减版已显示出在地球上大规模建筑应用的潜力。 　　大规模结构的维护和保养在太空中尤为重要，因为那里的环境很恶劣，地球上生产的设备到了太空中寿命也很有限。机器人技术、自主系统和舱外活动都已被证明有助于服务和维护任务，并协助空间界对各种空间任务进行创新研究。机器人和自主系统的进步提供了广泛的空间服务。这包括但不限于制造、装配、维护、天文学、地球观测和碎片清除。 　　由于涉及危险操作，仅仅依靠人类建设者是不够的，而且目前的技术已经过时。 　　"我们需要引入可持续的未来主义技术来支持当前和不断增长的轨道生态系统，"通讯作者、林肯大学博士生马努-奈尔解释说。"随着空间任务规模的增长，需要在轨道上建立更广泛的基础设施。太空中的装配任务将在满足日益增长的需求方面承担关键责任之一"。 　　奈尔和他的同事在他们的论文中提出了一个新的、灵巧的行走机器人系统，可用于在轨组装任务。作为一个使用案例，研究人员测试了该机器人用于组装25米大口径太空望远镜（LAST）。

 　　在轨道上组装望远镜 　　自从哈勃太空望远镜及其继任者詹姆斯-韦伯太空望远镜发射以来，太空界一直在不断地朝着部署具有更大孔径（集光区的直径）的更新和更大的望远镜方向发展。 　　在地球上组装这样的望远镜，如25米的LAST，由于其尺寸有限，我们目前的运载火箭不可能做到。这就是为什么较大的望远镜最好需要在太空（或轨道）中组装。 　　奈尔说："LAST在轨调试的前景激发了深空天文学和地球观测的科学和商业兴趣。为了在太空中组装一个如此巨大的望远镜，我们需要合适的工具。尽管传统的太空行走机器人候选人很灵巧，但他们在机动性方面受到限制。因此，对于未来的在轨行走机器人设计来说，在不影响灵巧性的情况下，纳入移动功能以提供更大的工作空间是非常重要的。"






 　　E-Walker机器人 　　研究人员提出了一个七自由度全灵巧的端面行走机器人（一个四肢发达的机器人系统，可以沿着表面移动到不同的位置，以七度运动能力执行任务），或者简而言之，E-Walker。 　　他们进行了一次深入的设计工程练习，以测试该机器人在轨道上有效组装25米LAST的能力。该机器人与现有的Canadarm2和国际空间站上的欧洲机械臂进行了比较。此外，还开发了一个用于地球模拟测试的按比例缩小的原型，并进行了另一项设计工程练习。 　　"我们的分析表明，拟议的创新E-Walker设计被证明是多功能的，是未来在轨任务的理想候选者。"Nair解释说："E-Walker将能够通过在太空中执行组装后的常规维护和服务任务来延长任务的生命周期。对缩减原型的分析表明，它也是在地球上进行服务、维护和装配作业的理想候选者，例如对风力涡轮机进行定期维护检查。" 　　然而，仍有许多东西有待探索。这项研究仅限于对E-Walker的全尺寸和原型模型进行设计工程分析。奈尔解释说。"E-Walker的原型设计工作现在正在林肯大学进行；因此，实验验证和确认将单独发表"。