機器人穩定修復衛星的新方法

工程師們開發了一種簡單的策略,以幫助機器人在軌道上修理衛星時保持穩定,該策略通過使用第二個機器臂來平衡動作。辛辛那提大學的研究人員發現,當一個機器人在太空執行維護任務時,可以通過移動第二個臂來抵消工作臂所產生的力量,從而減少不必要的運動。這種方法可以防止機器人和衛星在進行精細維修時出現旋轉或漂移的情況。在微重力環境中保持方向是衛星服務中的一大挑戰。即使是在維修過程中輕微的推動或碰撞也可能使航天器翻滾,增加操作的風險與難度。

為了解決這一問題,研究生 James Talavage 和教授 Ou Ma 設計了一個名為「雙臂零動量」的系統。在模擬中,一個機器臂負責執行修理任務,而另一個臂則會策略性地移動,以抵消運動。這一概念受到日常人類行為的啟發。就像一個人在冰面上保持平衡時會使用自由的手臂,機器人也利用第二個臂來穩定自己。教授 Ou Ma 表示,在太空中與衛星接觸非常困難,因為即使是輕微的物理交互也會使航天器不穩定。物理接觸始終是最困難和關鍵的部分。

在模擬中,第二個臂會自動調整其運動,以抵消由修理臂引起的偏航、俯仰或翻滾擾動。這有助於在服務任務期間保持機器人和衛星的方向穩定。這項研究是 Ou Ma 的智能機器人與自主系統實驗室正在進行的工作的一部分,科學家們在此研究太空服務、組裝和製造的技術。

隨著地球軌道越來越擁擠,衛星服務變得越來越重要。數以千計的衛星已經在低地球軌道運行,並且每年都有更多衛星發射。受損或失效的航天器也成為日益嚴重的問題。如果衛星或碎片之間的碰撞增加,可能會引發一系列影響,稱為 Kessler 效應,潛在地使某些軌道對未來的任務變得不安全。Talavage 說,這無疑會在我的一生中產生影響,除非我們能夠採取措施。

研究人員表示,機器人服務系統可以幫助延長衛星的使用壽命、修復受損的部件或清除軌道上的碎片。Talavage 表示,這是一個非常實用的解決方案,適用於當前的硬件和典型的衛星服務條件。這項工作在美國航空航天學會 SciTech Forum 會議上發表。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。