报告的范围包括地面、地下和空中行星机器人,同时将一些相关领域推迟到其他专门的努力和报告。研究结果列出了一系列高优先级机器人技术,如果通过有针对性的投资使其成熟,则可以实现行星科学十年调查中强调的高优先级任务,或有可能在本十年及以后取得突破性进展。十年调查没有针对比新前沿更小的任务提出具体建议,但它确实概述了这些任务可以解决的引人注目的科学问题。因此,包括可能影响发现号、小型创新行星探索任务 (SIMPLEx) 级及更小任务的技术。十年调查还建议将科学有效载荷送往月球,例如通过 PRISM(月球表面有效载荷和研究调查)和 CLPS(商业月球有效载荷服务)计划。在这一范围内,研究小组确定了 NASA 应该投资机器人技术开发和融合的首要领域。
15 Con Tomohito Sekiguchi 関口 智仁 基于 CPG 工程的控制创造出具有各向同性腿部布置的多足行星探测车的新型运动模式:推进 (Landon, Naoya)
摘要 — 移动机器人团队将在未来探索地外天体表面的任务中发挥关键作用。在遥远、具有挑战性和未知的环境中操作时,设置基础设施和采集科学样本是一项昂贵的任务。与当前的单机器人太空任务相比,未来的异构机器人团队将通过增强的自主性和并行性来提高效率,通过功能冗余来提高稳健性,并从各个机器人的互补能力中受益。在本文中,我们介绍了我们的异构机器人团队,该团队由飞行和驾驶机器人组成,我们计划在 2021 年作为 ARCHES 项目的一部分在意大利西西里岛埃特纳火山的月球模拟地点部署科学采样演示任务。我们描述了机器人的个体能力及其在两个任务场景中的作用。然后,我们介绍其中重要任务的组件和实验:自动任务规划、高级任务控制、光谱岩石分析、基于无线电的定位、类似月球和火星场景中的协作多机器人 6D SLAM,以及自主样本返回的演示。
描述:这些设备与 Optek 的 4N 系列光电隔离器类似,但芯片除外。它按照 MIL-PRF- 19500 TXV 级别进行处理,并可根据客户 SCD 进行修改。每个设备都由一个 IRLED 和 NPN 晶体管组成,安装在密封 TO-78 金属罐、6 针 SMD 或定制包装中。应用:卫星、发射器、太空飞行器和行星探测车等太空应用中的电路电气隔离。
宇航员、航天器设计师和参与太空计划的科学家都是受过良好教育和知识渊博的人。要成为他们中的一员,需要大量的学习、研究和实验。《家中的太空探险》将帮助您自己进行实验。当然,这本书(这个想法是作者 VD Pekelis 的)不涉及外太空,而是涉及与太空有关的现象的项目。您可以在家里或在学校工程俱乐部进行这些实验。所描述的实验基于在学校学习的物理定律。您将找到关于大气压和真空、热量、惯性和失重的实验。您还将享受光谱分析的简单试验,熟悉模型 PRV(行星探测车)遥控的原理,以及“下降舱”通过降落伞降落到地球及其软着陆。您甚至可以进行“太空机动”——将两个箱形风筝对接在空中。
金星是太阳系中最神秘、最有趣的探索地点之一。然而,金星表面环境恶劣,岩石密布,温度、压力极高,化学腐蚀性极强。探测金星表面的行星探测车具有科学价值,但必须使用非常规方法代替传统的机器人控制和机动性。这项研究提出,张拉整体结构可以提供适应性和控制性,代替传统的机械装置和电子控制,用于金星表面和其他极端环境中的机动性。张拉整体结构重量轻且柔顺,由简单重复的刚性和柔性构件构成,仅通过张力稳定,灵感来自生物学和几何学,适合折叠、展开和适应地形。它们还可以利用智能材料和几何学的特性来实现规定的运动。根据科学探索的需要,简单的张拉整体探测车可以提供机动性和对地形和环境条件的稳健性,并可以由风等环境源提供动力。各种各样的张拉整体结构都是可能的,这里提出了一些适用于不稳定和复杂环境的初步概念。关键词:行星探测器,金星,张拉整体结构
DrACO 复杂有机物采集钻探 DraMS 蜻蜓质谱仪 DSL 深空物流 EGS 探索地面系统 EIS 欧罗巴成像系统 EPFD 电动动力系统飞行演示 ESA 欧洲航天局 ESM 欧洲服务舱 ESPRIT-RM 欧洲加油、基础设施和电信系统 加油舱 EUS 探索上面级 GERS 网关外部机器人系统 GRNS 伽马射线和中子光谱仪 GSLV 地球同步卫星运载火箭 HALO 居住和物流前哨 HLS 载人着陆系统 i-Hab 国际栖息地 I&T 集成和测试 ICON 电离层连接探测器 ICPS 临时低温推进级 IMAP 星际测绘和加速探测器 IOC 初始运行能力 ISRO 印度空间研究组织 ISS 国际空间站 JAXA 日本宇宙航空研究开发机构 JCL 联合成本和进度置信水平 JWST 詹姆斯·韦伯太空望远镜 KaRIn Ka 波段雷达干涉仪KASI 韩国天文与空间科学研究所 KDP 关键决策点 L9 Landsat 9 LBFD 低空飞行演示器 LCRD 激光通信中继演示 LICIACube Light 意大利立方体卫星(用于小行星成像) LIDAR 光探测与测距 MASPEX 行星探测质谱仪 MDR 任务定义审查 MISE 测绘成像光谱仪(用于木卫二) ML2 移动发射器 2 MPM 多用途模块 NASA 美国国家航空航天局 NE
无线传感器网络 (WSN) 已成为研究和开发的重要领域。尽管 WSN 尚处于起步阶段,但其影响预计将十分深远,从日常生活到环境、栖息地、农业、医疗保健、汽车、危险区域、灾害多发区、防御应用到行星探测的远程监控。此外,它们还可用于监控和控制。事实上,它们构成了无处不在的传感、通信、计算和控制的基本组成部分。意识到这一领域的重要性,通信和信息技术部 (MCIT)、信息技术部 (DIT) 决定,明智的做法是集中精力推动这一非常重要的领域,并发布一份具有印度和国际视角的白皮书。考虑到这一点,2007 年 4 月 20 日,印度理工学院 (IITB) 举办了无线传感器网络研讨会。超过 50 名该领域的研究人员参加了研讨会。其中包括从事基础和应用方面的研究人员。随后,向印度和海外的 200 多名研究人员发送了一份 WSN 调查问卷。与所有调查一样,其中约有 10% 的人做出了回应。我们非常感谢参与本次调查的研究人员。白皮书整合了从本次调查中收到的评论。评论非常令人鼓舞,压倒性的观点是,印度应该大力推动这一领域,因为这是对社会产生重大影响的领域之一。自 2007 年 4 月研讨会以来,印度在 WSN 方面开展了大量工作。尽管如此,它仍需要进一步的推动力——特别是将通信工程师、计算机科学研究人员和开发人员以及混合信号设计工程师聚集在一起。另一个重点是传感器的设计——事实上,通信和计算比传感技术处于更先进的阶段。此外,任何 WSN 的前端都是传感器,因此需要对传感器的设计和开发进行重大推动。
空中客车防务与航天公司材料和结构技术路线图提出了技术发展战略和优先事项,这些战略和优先事项既有助于开发新一代运载火箭,又有助于我们成为所有活动范围内的零部件和结构的技术供应商:民用和军用运载火箭、行星探测探测器、太空平台、机器人探索和推进。在处理这样一份应用和项目清单时,我们可以想象要面临的技术挑战数量。性能当然仍然是主要要求,但考虑到成本和此类任务的期望,可靠性立即就出现了。我们已经从性能要求转向更具成本效益和可持续性的方法。全球新经济模式的竞争迫使我们重新考虑我们的发展模式和技术选择。我们今天的主要目标之一是加速和完善我们下一个应用的技术,即针对阿丽亚娜 6 号运载火箭及其增量的运载火箭市场。然而,这种方法包括确定支持任务需求所需的技术能力和技术,需要通过另一种方法来完成,即在架构层面提出先进技术,并将其集成到系统中。这些新技术被视为改变游戏规则的技术,如果在决定启动任务之前得到充分开发,将有助于增强任务能力。为了成功地为这两种方法提出正确的技术,我们坚信必须采用多学科方法。多学科意味着将来自系统、实验室、设计和压力办公室以及制造和控制的人员整合到一个团队中,并由基础研究人员网络提供支持。顺便说一句,它将在每个领域产生技术路线图,包括材料、结构、先进工程、制造和横向学科(控制、认证……)。这些路线图确定了性能、竞争力、稳健性、环境影响和里程碑方面的要求,以建立成熟逻辑和相关时间框架。
近年来,人们对太空服务的需求呈爆炸式增长,导致用于商业、科学或军事目的的绕地球运行卫星数量稳步增加 (1)。事实上,环境、经济和战略方面的考虑支持这样一种说法,即太空基础设施的未来将取决于执行在轨服务的能力,包括广泛的太空操作,如检查、停泊、加油、维修、组装等。可以肯定的是,这些操作将借助新型自主或半自主机器人系统进行。毫无疑问,太空机器人技术是一个重要因素,它可以极大地帮助人类在恶劣和危险的环境中过渡到常规太空作业。虽然总的来说,太空机器人技术是一个很大的领域,包括自主卫星和航天器、行星探测车和配备铰接机构的轨道航天器,但在本文中,我们使用太空机器人技术一词主要指后者。因此,我们的目标是简要概述(大量)航天器装载机械手系统的文献,特别是强调它们在未来轨道维修任务中的预期用途。本文大致分为三个不同的部分。在第一部分中,我们概述了航天器装载机器人系统 (SMRS) 对未来在轨维修任务的重要性。在第二部分中,我们回顾了当前用于 SMRS 建模和控制的方法。第三部分介绍了使用超复数语言(即对偶四元数)对 SMRS 建模和控制的一些新发展。与更传统的方法相比,这种数学形式主义具有多种优势,主要源于由此产生的运动方程的紧凑表示,以及能够提供一个统一的框架,该框架涵盖 SMRS 的组合平移和旋转运动,而无需任何简化(例如,人为解耦)假设。我们希望本文能让读者更好地了解太空机器人任务所带来的挑战和巨大机遇。