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欧洲宇航员成功完成控制地面机器手臂的实验

2015-09-08 21:02   浏览:2174 次
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宇航员在太空中操控地面的机器手臂将一个圆柱形物体放入圆洞内

图:宇航员在太空中操控地面的机器手臂将一个圆柱形物体放入圆洞内

将一个圆柱形的物体放进一个圆洞里面,对人来说是一件再简单不过的事情,但是在太空远程操控地面的一台机器进行这样的操作,就有些难度了。

9月7日,欧洲宇航员安德烈亚斯·摩根森(Andreas Mogensen)在国际空间站上进行一个过程操作地面机器的实验。安德烈亚斯通过一个特制的控制仪器,远程操控地面上的一辆遥控机器车进行这样的操作。

安德烈亚斯是使用欧洲航天局开发的一个力反馈控制系统,这个控制系统可以将宇航员的操作发送给地面的遥控车,同时将遥控车所进行的操作情况,通过阻力等方式反馈到宇航员的手臂上,使宇航员感觉好像真的像是自己手臂在操作一样。

安德烈亚斯需要过程控制遥控车,将一个金属圆柱形的物体放入一个仅有六分之一毫米间隙的圆洞内,而这一过程需要很精准的力反馈。

宇航员安德烈亚斯正在太空中操控地面的遥感车

图:宇航员安德烈亚斯正在太空中操控地面的遥感车

真正的挑战是实现有效的力反馈,因为安德烈亚斯是在近地轨道以8公里/秒的高速运行的国际空间站上,信号需要从国际空间站上经过距离地面36000公里高的静止轨道通信卫星传回美国新墨西哥州的地面接收站,再通过跨大西洋海底通信电缆传送到欧洲航天局的实验现场,信号往返需要走超过144000公里的路程,信号传输来回会延迟近一秒钟的时间。

地面的遥控机器车共有4个轮子,上面装有操作手臂、摄像头、力反馈传感器、位置传感器和激光测距仪等设备,在未来的太空任务中,遥控机器人是非常有用的,它们往往可以用来执行轨道垃圾清理、建立月球基地、登陆火星的任务。

宇航员安德烈亚斯是本月2日乘坐联盟TMA-18M飞船进入太空的,并于4日进入国际空间站,安德烈亚斯是丹麦首位宇航员,将在国际空间站逗留9天,期间,他将进行大量的科学实验。安德烈亚斯预计将于9月12日返回地面。

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