Парсер Хабра: Как доработали робота FEDOR и кресло для полета на МКС

пятница, 21 июня 2019 г.

Как доработали робота FEDOR и кресло для полета на МКС

Осталось чуть больше двух месяцев до запуска робота FEDOR на МКС, а процесс его превращения в кибер-космонавта почти завершен.
В продолжении этой публикации.

Робот Федор или FEDOR (Final Experimental Demonstration Object Research) — антропоморфный робот, который разработан НПО «Андроидная техника» и Фондом перспективных исследований (ФПИ), и должен заменить человека в местах повышенного риска.

Характеристики робота FEDOR:

— рост почти 190 см;

— вес до 160 кг (в зависимости от используемых модулей);

— мощность 13,5 кВт (20 лошадиных сил);

— состоит из 15 тысяч деталей;

— программное обеспечение: операционная система реального времени, разработанная в Санкт-Петербурге на базе Linux, управляющее ПО на C++, C# и Python;

— работа в автономном режиме до 1 часа;

— оснащен двумя камерами, тепловизором, микрофоном, GPS, ГЛОНАСС, 15-ю лазерами дальномерного типа и специальной системой для определения положения своего тела;

— видеоканалы стереоскопической системы технического зрения робота могут работать как совместно, так и раздельно (совместная работа каналов позволяет определять расстояние до объектов, а раздельная — решать не менее двух функциональных задач одновременно, например, выполнять рабочие действия двумя разными инструментами одновременно);

— режимы работы: автономный, копирующий (в точности повторяет действия оператора);

— механика робота позволяет воспроизвести практически любые движения человеческого тела, а программное обеспечение, включая пополняемые библиотеки, позволяет расширять профессиональные навыки робота.

Оказывается, в Роскосмосе планировали отправить на МКС одновременно двух роботов FEDOR на беспилотном корабле «Союз МС» 22 августа 2019 года.

Этот космический тестовый проект получил название «Киберэкипаж». Однако, выполнение этого проекта в полном объеме еще под вопросом.

Проблема в том, что робот FEDOR в данном случае проходит по проектным расчетам не как научное оборудование, которое можно компактно разместить в грузовом отсеке и уже на борту МКС распаковать и использовать, а как полноценный человекоподобный конструктив, который нужно разместить как и обычных космонавтов в лоне корабля «Союз МС-14».

Так как, во-первых, космонавты на МКС не обучены сборке такого сложного устройства, а по инструкциям с Земли они смогут его собрать, но на это будет потрачено драгоценное космическое время.

Во-вторых, этот первый тестовый полет «киберэкипажа» в любом случае должен выявить множество проблем и вопросов, которые будут решены как на борту МКС в текущем оперативном режиме, так и учтены и проанализированы для корректировки научных проектов дальнейших миссий.

Так что сразу появилась необходимость доработки элементов конструкции робота под космические нормативы.

После того, как первый вариант робота FEDOR был передан Роскосмосу и Ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С. П. Королёва (РКК «Энергия») для исследования возможности его применения в пилотируемых программах, у космических инженеров из Роскосмоса возникли новые задачи — подготовить робота FEDOR для космической миссии в довольно сжатые сроки.

Требования к габаритам космонавтов:

Космическая версия робота FEDOR в отличии от гражданской претерпела доработки:

— уменьшен вес робота до 105 кг;

— уменьшен на 5 сантиметров плечевой пояс (чтобы увеличить зазор по диаметру люка, который был шесть-семь сантиметров и в тестах оказалось, что неудобно его извлекать);

— заменены штатная аккумуляторная батарея, чтобы соответствовать требованиям безопасности космических полетов;

— установлены новые приводы;

— конструкция робота проверена на вибростенде.

На данный момент все системы адаптированного робота версии FEDOR-космонавт находятся в рабочем состоянии и готовы к полету.

Но вот с доработкой штатного кресла для робота FEDOR инженерам РКК «Энергия» пришлось повозиться.

В настоящее время и этот вопрос решен, FEDOR-космонавт полетит на МКС в корабле «Союз МС-14» не в штатном ложементе космонавта (оказалось, что оно мало роботу даже в максимально адаптированном состоянии), а в специально изготовленном «кресле–раме» из сплавов алюминия, которое защитит узлы и механизмы робота от внешних воздействий в ходе полета.

Первый вариант «кресла–рамы» для робота выглядел так:

После стыковки с МКС, в невесомости космонавтам придется без каких-либо приспособлений переносить робота из корабля на МКС и далее с ним работать, поэтому в Роскосмосе и РКК «Энергия» стараются максимально облегчить им эту задачу и минимизировать время транспортировки робота как на этапе выгрузки, так и в дальнейшем при испытаниях в космических условиях.

В общем, антропоморфный робот «Федор» еще не попал на борт МКС, а уже задал множество задач как инженерам на Земле, так и космонавтам на борту орбитального комплекса.

Запуск ракеты-носителя «Союз-2.1а» с беспилотным кораблем «Союз МС-14» запланирован на 22 августа 2019 года. Корабль пробудет в составе МКС около полутора недель, а затем в автоматическом режиме вернется на Землю.

Кстати, в рамках этого испытательного полета планируется протестировать взаимодействие цифровой системы управления ракеты и аналоговой «начинки» системы аварийного спасения. Если что-то пойдет не так, то робот все равно должен остаться функционален.

А на МКС сейчас идет ротация экипажа.

На Землю с МКС вернутся российский космонавт Олег Кононенко, канадец Давид Сен-Жак и американка Энн Макклейн. Они прибыли на станцию в декабре 2018 года.

Переходные люки между МКС и «Союзом» будут закрыты 24 июня в 23.10 по МСК. Расстыковка от станции запланирована на 25 июня 2019 года в 2.25, включение двигателей корабля для схода с орбиты — в 4.54.

Таким образом, робота FEDOR будут встречать на МКС Алексей Овчинин (Россия), Тайлер Николас Хейг и Кристина Кох (оба — США).