Człekokształtne ręce, palce, a nawet kamery w miejsce oczu – to wszystko cechy charakterystyczne Robonauty, robota mającego wspomóc astronautów w pracach na zewnątrz ISS. Ostatnio prace koncentrują się jednak na wyposażeniu robota w sprawne nogi lub chociaż nogę, a nawet koła.

Robonauta wykonał ostatnio swój pierwszy krok podczas prac w Johnson Space Center w Houston, używając do wydostania się poza model ISS tak zwanej pojedynczej nogi kosmicznej. Inne przeprowadzone ostatnio testy sprawdzały działanie humanoidalnego robot na kółkach.

W każdej konfiguracji głowa, tors, mechaniczne ramiona oraz ręce Robonauty zachowują zdolność używania tych samych narzędzi kosmicznych, co ludzie. W testach sprawdzających kosmiczną nogę Robonauta przemieszczał się do miejsca pracy jak futurystyczny mechaniczny pracownik dłoń za dłonią na zewnątrz sztuczmego statku. Zamocowany na specjalnych kołach, przemieszczał się z jednej stacji testowej do innej, tak jak jego następcy mogą w przyszłości podróżować po powierzchni Marsa czy Księżyca.

Testy z wykorzystaniem nogi udowoedniły, że Robonauta może się wspinać po zewnętrzu ISS przy po mocy rąk, przytwierdzając swoją stopę na miejscu pracy w celu wykonania napraw lub montażu części. Celem NASA jest skonstruowanie robota, który docelowo przebywałby na zewnątrz stacji w gotowości do rutynowego serwisowania, ale także i do sytuacji awaryjnych. Ludzie wewnątrz statku mieliby możliwość kierowania maszyną przy pomocy wysyłanych drogą radiową komend.

Testy wykorzystujące pomysł z kołami pokazały natomiast trafność wyboru takiej konstrukcji dla planetarnych celów. Robot przeszedł też pomyślnie testy sprawdzające, czy jedna osoba może jednocześnie zdalnie kontrolować zarówno jego ruch, jak i celność.

Testy wspinania były znaczącym krokiem w rozwoju Robonauty, pokazując prawidłowe funkcjonowanie tych systemów, które stabilnie poradziły sobie w symulowanych nieprzyjaznych warunkach przestrzeni kosmicznej. Podczas testu zasilany bateriami Robonauta przemieszczał się na saniach unoszących się na poduszce powietrznej, co pozwoliło na wyeliminowanie tarcia oraz zasymulowało stany, z którymi muszą radzić sobie astronauci pracując przy zerowej grawitacji. Robonauta wspinał się wykorzystując do tego zaczepy dłoniowe EVA i podłączł swoją stabilizującą kosmiczną nogę wejścia WIF, podzespołu przygotowanego specjalnie jako element miejsca pracy.

Testy pokazały, że Robonauta może być w pełni zdalnie sterowany drogą radiową oraz może używać dowolnego podwozia, którego wybór jest dokonywany na bazie potrzeb,” – powiedział dr Robert Ambrose z JSC, który kontrolował testy. – “Wszystko to stanowi kluczowe możliwości potrzebne przy rozwoju przyszłościowych zespołów EVA, które będą wykorzystywać najlepsze umiejętności ludzi i maszyn w celu dokonania znaczących postepów w efektywności spacerów kosmicznych.

Projekt budowy Robonauty, którym kieruje Ambrose, jest wspólnym wysiłkiem JSC i Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Obecnie istnieją dwa egzemplarze Robonauty, każdy z niezwykle dokładnymi rękoma umożliwiającymi użwyanie tych samych narzędzi, co człowiek. Operatodzy zdalnie kontrolują ruchy głowy, kończyn i dłoni Robonauty, a bliźniacze kamery w połączeniu z wykorzystaniem pewnego rodzaju wirtualnej rzeczywistości oraz komend głosowych pomagają w kontrolowaniu położenia maszyny i jej pracy.

W celu poruszania się w stanie zerowej grawitacji robot musi być zdolny do samodzielnego wspinania się, chodu, który będzie na tyle płynny i wywołujący minimalne siły kontaktowe, by maszyna mogła zostać wykorzystana bez stwarzania dodatkowego zagrożenia zwłaszcza w sytuacjach awaryjnych. Aby móc pracować na zewnątrz ISS, a także przyszłych statków, roboty muszą być przystosowane do wykorzystywania elementów zaprojektowanych w celu pomagania astronautom w spacerach, takich jak pętle, karabinki czy specjalne zaczepy.

Testy były niezwykle udane” – powiedział Ambrose. – “Zespół prowadzący prace nad Robonautą nauczył się, które manewry wykorzystywane podczas wspinaczki są bardziej korzystne dla naszych celów, a także przetestował automatyczne reakcje oprogramowania na sytuacje kryzysowe sygnalizowane przez czujniki robota. Udało nam się także zaprojektować nowe funkcje czujników w półautomatycznym stanie, które pomogą operatorowi z niewielkim opóźnieniem (poniżej 10 sekund). Nasz zespół będzie kontynuować prace w tym kierunku, ponieważ NASA planuje wykorzystanie podobnych technologii w przyszłych misjach na Księżyc i Marsa.

Autor

Łukasz Wiśniewski