Kaip Veikia Robonautai

{h1}

Robotai astronautai galės dirbti kosmose daug efektyviau nei žmonės - sužinokite, kaip jie veiks!

Sunku įsivaizduoti dramatiškesnį įvykį nei kelionės į kosmosą, kai drąsios sielos užsisklendžia nuostabiose transporto priemonėse ir kontroliuojamais sprogimais paleidžiamos į aplinką, priešingą visam žinomam gyvenimui - visa tai vardan mokslo ir žmogaus drąsos.

Kosminio laivo nusileidimas Mėnulyje nebūtų buvęs tas pats be astronautų. Per savo komentarus žmonės Žemėje, stebėdami grūdėtus nespalvotus Mėnulio kraštovaizdžio vaizdus, ​​pasidalino ryšiu su amžinuoju ir nežemiškuoju. Jų kelionė suteikė mums bendros patirties, didesnės nei viskas, ką galėjo sukurti Holivudas, nes ji buvo tikra.

Kelionės kosminėje erdvėje kosmonautai patiria daugiausiai dėl to, kad žmogaus kūnas netinka atšiaurioms sąlygoms, valdančioms mūsų atmosferos ribas. Kapsulės ar šaudyklės viduje keliautojai turi reguliariai mankštintis, kad išvengtų kaulų tankio sumažėjimo ir raumenų atrofijos, kurią sukelia ilgas mikrogravitacijos laikotarpis. Įgulos kabinetai turi būti slėgiai tinkamu kvėpuojančių dujų ir vandens garų mišiniu, o sistemos turi cirkuliuoti ir atgaivinti šias dujas, kad oras galėtų kvėpuoti. Temperatūra taip pat turi būti kruopščiai reguliuojama, jau nekalbant apie maisto ir vandens tiekimo bei atliekų šalinimo sistemas.

susiję straipsniai
  • Tarpas: Astronautų viktorina
  • Kiek laiko žmogus gali išgyventi kosmose?
  • Kaip tinka erdvė

Išorėje astronautai gali pakilti nuo 248 laipsnių F (120 laipsnių C) iki minus 148 laipsnių F (minus 100 laipsnių C), ir tai yra visai netoli Žemės. Giluminio kosmose temperatūra krinta iki minus 454 laipsnių F (minus 270 laipsnių C). Be Žemės atmosferos, kad apsaugotų juos nuo saulės spindulių, astronautai išgyvena dėvėdami didelius kosminius kostiumus, kurių vienetai kainuoja milijonus dolerių ir kurie nėra praktiški kritiniu atveju. Jei Tarptautinė kosminė stotis (ISS) atsitrenktų į objektą ir ją reiktų nedelsiant remontuoti, pasiruošti kosminiam takui ir atlikti remontą prireiktų astronauto valandų [šaltinis: Coulter, „Robonaut 2, kurį paleisime vasario mėnesį“.

NASA ir kitos kosminės programos atpažįsta žmogaus kūno žalą ir ieško būdų, kaip maksimaliai išnaudoti savo astronautų laiką, tuo pačiu sumažinant jų pavojų. Vienas įdomesnių šiuo metu vykstančių požiūrių sukėlė naują kosmonautų veislę, kuri geriau tinka išgyventi už erdvėlaivio ribų.

Šiame straipsnyje mes sužinosime apie šių robotų astronautų vystymąsi arba robonautaiir kaip jie padės žmonėms kosmose.

Aš, robonautas

Robotiniai zondai ir roveriai į Marsą keliauja jau prieš mums nusileidus Mėnulyje. 1965 m. IV jūrininkas atsiuntė pirmuosius raudonojo planetos artimo nuotolio vaizdus. 1997 m Kelio ieškiklis Roveris pateikė precedento neturinčią detalę Marso atmosferoje ir paviršiuje. Be to, kas gali pamiršti puikų Dvasia ir Galimybė, du „Marso roveriai“, paleisti 2003 m. vasarą, kad taip pralenkė savo pradinę misiją?

NASA savo robotus astronautus grindė humanoido dizainu. Pirmasis iš jų, 1 robonautas (dar žinomas kaip R1), pavaizduota galva, dviem akimis, dviem rankomis ir dviem penkių skaitmenų rankomis. Dizaineriai apsaugojo R1 galvą epoksidinės dervos šalmu ir pritvirtino galvą ant sujungto kaklo, kuris leido jai pasisukti iš vienos pusės į kitą ir žiūrėti aukštyn ir žemyn. Pionieriaus robonauto metu pristatytos dvi vaizdo kameros stereovizija operatoriui ir leido R1 sekti objektus. Stereovizija imituoja žmogaus regėjimą palygindama vaizdus iš dešinės ir kairiosios „akies“ (fotoaparato) ir naudodama paralaksas - akivaizdus objekto padėties skirtumas, kurį sukelia skirtingas kiekvienos akies žiūrėjimo kampas - gyliui nustatyti ir judesiui aptikti. R1 rankos galėjo judėti plačiau nei žmogaus rankos ir kiekvienoje jų buvo po 150 jutiklių.

NASA pradėjo R1 kūrimą 1997 m., Ir iki 2006 m. Ji buvo eksperimentinė platforma atliekant laboratorinius ir lauko bandymus. Tai buvo sėkmingas koncepcijos įrodymas, tačiau jis niekada neišėjo iš laboratorijos.

2006 m. NASA pasirašė sutartį su „General Motors“ dėl gamybos 2 robonautas (R2). Tuo metu GM taip pat kūrė klastingus robotus ir dirbo su NASA mėnulio roveriu. NASA paskelbė R2 2010 m. Vasario mėn., O robonautas nuvyko į savo nuolatinius namus Tarptautinėje kosminėje stotyje 2011 m. Vasario 24 d., Vykdamas į vieną iš paskutinių kosminių šaudyklų misijų.

Kaip ir R1, taip ir R2 yra skirtas padėti žmonėms ir automatizuoti pasikartojančias, nuobodžias ar varginančias užduotis, tokias kaip misijoms reikalingų įrankių ir įrangos nustatymas - astronautams suteikiant galimybę susikoncentruoti į užduotis, kurias atlikti jie gali tik patys.

Pagalvokite apie R2 kaip „R1-plus“ - mažesnį, pigesnį, tobulesnį ir galintį išgyventi paleidimo ir kosmoso sunkumus. „R2“ tiekia daugiau nei 350 jutiklių, iš kurių 40 jis naudoja savo apylinkėms aptikti. Tai apima keturias matomos šviesos kameras jos akyse ir penktąją infraraudonųjų spindulių kamerą burnoje, kad būtų lengviau suvokti gilumą. Jos skrandyje yra 38 kompiuterio procesoriai. Nors jos stiprumas yra lygus R1 - ji gali pakelti maždaug 20 svarų (9 kilogramus), R2 yra tinkamesnė dėl patogių priedų: Nors R1 rankos buvo panašios į kosmonauto pirštines, R2 jos labiau primena nemylimas žmogaus rankas.

R2 gali manipuliuoti antklode, pasiimti voką ir sugriebti hantelį, tačiau jo vikrumas yra didesnis už jo dalių sumą. Vartotojai gali valdyti R2 sąnario standumą, o tai suteikia „R2“ koją aukščiau tipiškų „padėties kontroliuojamų“ robotų, tokių kaip automobilių surinkimo robotai, kurių sistemose trūksta „duoti“ ir kurie turi nepriekaištingai atsirinkti, kad atliktų savo darbą. Toks robotas būtų niūrus įkišdamas kaištį į skylę; net ir nedidelis nukrypimas priverstų smaigti kaištį į vietą aplink skylę. R2, atvirkščiai, gali „pajusti“ savo kelią namo, švelniai judindamas smeigtuką į priekį ir darydamas mažas, stumdomas pataisas, jei nesutampa, kaip tai darytų žmogus. Dėl „R2“ lankstumo jis tampa saugesnis savo bendražygiams, kurie gali sustabdyti judesį be didesnės jėgos ir taip išvengti sužalojimų.

Čia yra 1 ir 2 „Robonaut“ specifikacijos:

Specifikacijos 1 robonautas2 robonautas
Ūgis6,23 pėdos (1,9 metro)1,03 metro (nuo liemens iki galvos)
Svoris410 svarų (182 kilogramai)330 svarų (150 kilogramų)
Konstrukcinės medžiagosDažniausiai aliuminis su „Kevlar“ ir „Teflon“ apmušalais, siekiant apsaugoti jį nuo ugnies ir šiukšliųDaugiausia aliuminio su plienu, nikeliuotu anglies pluoštu ir nemetalo medžiagomis
Kompiuterių platforma„PowerPC“ procesorius38 „PowerPC“ procesoriai
Operacinė sistema„VxWorks“„VxWorks“

Robonautai: kontroliuoja kosmoso ateitį?

Už NASA ribų

Kad ir kokia būtų robonautų ateitis, varžybos įkaista kaip maršrutinis autobusas pakartotiniam įvažiavimui.

  • Europos kosmoso agentūra atnaujina savo „Eurobot“ su keturiais ratais, dviem rankomis, keičiamomis rankomis su įrankiais, pažangia navigacijos sistema, kameromis ir jutikliais. Agentūra taip pat svarsto galimybę iš dalies pertvarkyti robotus, tokius kaip roveris su ratais, kurie tampa kojomis.
  • Kinija tikisi iki 2012 m. Atsiųsti nepilotuojamą roverį į Mėnulį ir pradėti robotų misiją, kad pavyzdžiai būtų sugrąžinti iki 2017 m.
  • Japonija pareiškė, kad nori iki 2015 m. Mėnulyje pastatyti dvipusį robotą ir iki 2030 m. Pastatyti mėnulio bazę.

„Robonaut 2“ (R2), kaip ir jo pirmtakas, yra valdomas naudojant „teleresence“, kurioje asmuo - arba astronautas, arba misijos valdymo operatorius - vadovauja robotui nuotoliniu būdu, matydamas savo akis per borto kameras. Operatorius gali dėvėti pirštines, kad galėtų valdyti R2 rankas, arba valdyti R2 galvos judesius, nešdamas šalmą, nuotoliniu būdu sujungtą su roboto galva.

Tačiau R2 nėra tik lėlė. Kaip ir „Marso roveriai“, robonautas taip pat veikia prižiūrimas autonomijos, tai reiškia, kad jis yra apkrautas komandų sekomis (scenarijais), kurios nurodo, kaip autonomiškai atlikti tam tikras užduotis. Operatorius stebi pažangą atliekant šiuos veiksmus ir gali prireikus pataisyti realiuoju laiku. Tikiuosi, kad R2 vieną dieną pereis nuo robo-praktikanto iki robo-darbuotojo ir pareikalaus labai mažai stebėjimo ar nurodymų.

Kaip ir „R1“, „R2“ smegenys susideda iš „PowerPC“ procesorių serijos - technologijos, naudojamos kitose kosmoso programose -, valdančios „VxWorks“ realaus laiko operacinę sistemą. NASA sako, kad šis derinys siūlo lankstų skaičiavimą ir palaiko įvairią plėtros veiklą. Sistemos programinė įranga parašyta C ir C ++. „ControlShell“ programinė įranga palengvina kūrimo procesą ir sukuria grafinę plėtros aplinką, kuri padidina tyrėjų supratimą apie sistemą ir kodą.

Iš pradžių R2 bus apribota laboratorija Tarptautinėje kosminėje stotyje. Ten jis vykdys testus, naudodamas daugybę plokščių su jungikliais, rankenėlėmis ir jungtimis, tokiomis, kokias veikia kosmonautai. Inžinieriai, jei reikia, atsiųs techninės ir programinės įrangos atnaujinimus. Galų gale „R2“ bus sumontuota koja arba kojos su kojų pirštais, atitinkančiais stoties sienose įmontuotus kojų pirštus, kurie leis R2 lipti, paliekant laisvas rankas nešti įrangą ar atlikti užduotis.

Galų gale „R2“ gaus ekstraverakulinio aktyvumo (EVA) įrangą ir galės eiti kosminiais takais už stoties. Tada jis galės nustatyti darbo vietas ir sutrumpinti laiką, kurį žmonės turi praleisti lauke. Kadangi R2 gali pereiti daug greičiau į išorę nei astronautai, R2 taip pat galės reaguoti į avarijas. NASA dirba su akumuliatoriumi (šiuo metu turi būti prijungtas R2), kad padidintų R2 diapazoną, o būsimi robonautai galėtų būti aprūpinti ratais ar net reaktyviniu paketu žvalgymo ir priežiūros misijoms. Taip pat tokie klastingi robotai kaip R2 nebus apriboti kosmoso tyrinėjimais: Vieną dieną jie gali patekti į pavojingas vietas Žemėje vietoj žmonių, pavyzdžiui, ugnikalnius ir atomines elektrines.

Eikite į kitą puslapį, jei norite daugiau robotų, kurie jums gali patikti.

susiję straipsniai

  • Tarpas: Astronautų viktorina
  • Kaip tinka erdvė
  • Kaip veikia kosminės stotys
  • Kiek laiko žmogus gali išgyventi kosmose?
  • Kaip veiks robotų chirurgija

Daugiau puikių nuorodų

  • Džonsono kosminis centras
  • NASA „Robonaut“ „YouTube“ kanalas
  • NASA robotikos pagrindinis puslapis
  • „Robonaut 2“ pagrindinis puslapis
  • „RoboSapiens“: robonautas

Šaltiniai

  • Changas, Kennethas. "NASA siekis nusiųsti robotą į Mėnulį". „The New York Times“. 2010 m. Lapkričio 1 d. (2011 m. Gegužės 3 d.)
    //nytimes.com/2010/11/02/science/space/02robot.html
  • Noragėlis, Dauna. "NASA pateikia didelius planus, susijusius su robotu humanoidu". NASA mokslo naujienos. 2010 m. Balandžio 29 d. (2011 m. Gegužės 4 d.)
    //science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2010/29apr10_r2/
  • Noragėlis, Dauna. „Robonaut 2“ pasirodys vasario mėnesį. NASA mokslo naujienos. 2011 m. Sausio 31 d. (2011 m. Gegužės 4 d.)
    //science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2011/31jan_r2/
  • Dekanas, Brandi. NASA viešųjų reikalų tarnyba - Johnsono kosmoso centras. Asmeninis susirašinėjimas. 2011 m. Gegužės 5-10 d.
  • Europos kosmoso agentūra. „Robotai pertvarko darbą kosmose“. 2010 m. Rugsėjo 1 d. (2011 m. Gegužės 3 d.)
    //esa.int/esaKIDSen/SEMKH5WNPBG_LifeinSpace_0.html
  • „General Motors“ (per „PR NewsWire“). „Robonautas 2 atvyksta į tarptautinę kosminę stotį“. „The New York Times“. 2011 m. Vasario 25 d. (2011 m. Gegužės 2 d.)
    //markets.on.nytimes.com/research/stocks/news/press_release.asp
    ? docTag = 201102250900PR_NEWS_USPRXDE54767 & feedID = 600 &
    spaudos simbolis = 27294563
  • Jha, Alok. "Susipažinkite su 2 robonautu, astronautų asistentu." „The Guardian“ (JK). 2010 m. Lapkričio 2 d. (2011 m. Gegužės 3 d.)
    //guardian.co.uk/science/2010/nov/02/robonaut-2-international-space-station
  • Mehlingas, Joshua. „Robonaut“ projekto inžinierius. Asmeninis susirašinėjimas. 2011 m. Gegužės 9 d.
  • Mosemanas, Andrius. "Japonijos konsorciumas: Mes nusiųsime humanoidinį robotą pasivaikščioti Mėnulyje". Atraskite žurnalo „80 Beats“ tinklaraštį. 2010 m. Gegužės 4 d. (2011 m. Gegužės 3 d.)
    //blogs.discovermagazine.com/80beats/2010/05/04/japanese-consortium-well-send-a-humanoid-robot-to-walk-on-the-moon/
  • NASA. "Autonominis ISS užduočių valdybos veikimas." 2011 m. Vasario 18 d. (2011 m. Gegužės 4 d.)
    //youtube.com/watch?v=Z0k8YVTrXV
  • NASA. "Skrydis žmonėmis iš kosmoso: aplinkos kontrolė ir gyvybės palaikymo sistema". (2011 m. Gegužės 17 d.)
  • NASA. „#NASATweetup:„ STS-133 Discovery “-„ Robonaut 2 “demo I dalis“. 2010 m. Lapkričio 4 d. (2011 m. Gegužės 5 d.)
    //youtube.com/watch?v=Z78QUUioRzI
  • NASA. „#NASATweetup:„ STS-133 Discovery “-„ Robonaut 2 “demo II dalis“. 2010 m. Lapkričio 5 d. (2011 m. Gegužės 5 d.)
    //youtube.com/watch?v=bJ187uUib2o
  • NASA. „#NASATweetup:„ STS-133 Discovery “-„ Robonaut 2 “demonstracinė versija III dalis“. 2010 m. Lapkričio 5 d. (2011 m. Gegužės 5 d.)
    //youtube.com/watch?v=6sXHz3T9rn8
  • NASA. „#NASATweetup:„ STS-133 Discovery “-„ Robonaut 2 “demo IV dalis“. 2010 m. Lapkričio 5 d. (2011 m. Gegužės 5 d.)
    //youtube.com/watch?v=69ttCyfgFAY
  • NASA. "NASA ir GM žengia didžiulį šuolį robotikos srityje". 2010 m. Liepos 13 d. (2011 m. Gegužės 5 d.)
    //youtube.com/watch?v=hrxcJn_EcG4
  • NASA. "NASAFacts: Robonaut 2." (2011 m. Gegužės 4 d.)
    //nasa.gov/pdf/464887main_Robonaut2FactSheet.pdf
  • NASA. „NASA pradės R2, kad prisijungtų prie kosminės stoties įgulos“. 2010 m. Liepos 13 d. (2011 m. Gegužės 3 d.)
    //youtube.com/watch?v=vfhS_st5ams
  • NASA. "Robonautas 2." (2011 m. Gegužės 2 d.)
    //robonaut.jsc.nasa.gov/
  • NASA. „Robonautas 2: įgyvendinta svajonė“. 2011 m. Kovo 2 d. (2011 m. Gegužės 2 d.)
    //youtube.com/watch?v=kepkSnrSec0
  • Vause, Jonas. „Kinijos ambicingi planai kosmose“. CNN. 2007 m. Lapkričio 26 d. (2011 m. Gegužės 4 d.)
    //articles.cnn.com/2007-11-26/tech/china.space.race_1_chang-e-helium-3-lunar-orbiter?_s=PM:TECH


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Nuotrauka: Ugnikalnio Išsiveržimo Vaizdas Iš Viršaus
Nuotrauka: Ugnikalnio Išsiveržimo Vaizdas Iš Viršaus

Persijos Įlankos Naftos Išsiliejimas Galėjo Išplisti Į Atlanto Vandenyną
Persijos Įlankos Naftos Išsiliejimas Galėjo Išplisti Į Atlanto Vandenyną

Mokslas Naujienos


Nasa Viso Saulės Užtemimo Žemėlapiuose Rodomi Geriausi Žiūrėjimo Taškai (Nuotraukos)
Nasa Viso Saulės Užtemimo Žemėlapiuose Rodomi Geriausi Žiūrėjimo Taškai (Nuotraukos)

Keistas Gyvenimas Rastas Didžiuosiuose Ežeruose
Keistas Gyvenimas Rastas Didžiuosiuose Ežeruose

Puikus Amerikos Gamtosaugininkas: Prisimindamas Tedį Ruzveltą
Puikus Amerikos Gamtosaugininkas: Prisimindamas Tedį Ruzveltą

Krūties Vėžys: Pirmasis Ženklas Ne Visada Yra Vienkartinė
Krūties Vėžys: Pirmasis Ženklas Ne Visada Yra Vienkartinė

Laboratorijos Pelių Kolonijos, Atstatytos Po „Sandy“ Uragano
Laboratorijos Pelių Kolonijos, Atstatytos Po „Sandy“ Uragano


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com