Роботите са идеални кандидати за изследване на космоса: те могат да издържат на екстремни условия, като постоянно повтарят едни и същи задачи без умора. Подобно на роботите на Земята, те могат да извършват опасна и рутинна работа - от излизане в открития космос до полиране на повърхността на космически кораб. Тъй като космическите мисии стават все по-големи и по-научни по обхват, изискващи все повече и повече оборудване, има нужда от лек роботизиран манипулатор, способен да работи в предизвикателни човешки среди.
Въпреки това схемите за управление, които им позволяват да работят на Земята, където сцената е плоска, не са адаптирани за работа в космоса, където средата е непредсказуема и променлива. За да разрешат този проблем, изследователи от Училището по машинно инженерство и автоматизация, Харбинския технологичен институт разработиха 9,23 кг роботизирана ръка, способна да носи почти една четвърт от собственото си тегло, с възможност да регулира позицията и скоростта си в реално време в зависимост от околната среда.
„За контролиране на постоянна сила върху равнина посоката на управляващата сила е постоянна, но за извита повърхност в неизвестна среда нейният нормален вектор често се променя в реално време, така че традиционният метод няма да работи“, казват експертите. "За да преодолеем тези трудности, ние предлагаме интегрален адаптивен контрол на допускането, който може да приложи корекция в реално време на желаната позиция на ръката на манипулатора, така че да е в пълен контакт и да извършва непрекъснат контрол на силата." Като пример, когато хартията лежи върху плоска работна маса, е много по-лесно да се поддържа равномерен натиск по цялата линия. Начертаването на същата линия върху лист хартия, увит около подскачаща топка, е много по-трудно и изисква специални изчисления, за да се разбере движението на топката и какъв натиск да се приложи в зависимост от позицията на химикалката и топката.
За да поддържат непрекъснат контрол върху силата на космическия манипулатор, изследователите приложиха метод на управление, който елиминира необходимостта от корекция на състоянието, ключов компонент на системите за контрол в познати среди. Изследователите тестваха своя метод за управление за лек манипулатор и установиха, че дори на непозната повърхност, механичната ръка може да коригира позицията си по-бързо от манипулатор с традиционно управление, което води до ефект на проследяване, който е достатъчно стабилен за практически приложения.
„Използването на предложения лек космически манипулатор и интегралния адаптивен метод за управление на предавателното отношение може да реши практическите задачи за поддръжка на орбита“, - те казват учени Тази работа може да бъде модел за проектиране на леки манипулатори в бъдеще и контролният подход може да се приложи към процеса на обработка на роботизирани шлифовъчни и полиращи машини.
Прочетете също:
Оставете коментар