Введение
Робонавт – это робот-гуманоид, часть проекта разработки, проводимого Лабораторией передовой робототехники (Dexterous Robotics Laboratory) в Космическом центре имени Линдона Б. Джонсона (JSC) НАСА в Хьюстоне, штат Техас. Робонавт отличается от других современных космических роботов тем, что, в то время как большинство существующих космических роботизированных систем (таких как роботизированные манипуляторы, краны и исследовательские роверы) предназначены для перемещения крупных объектов, задачи Робонавта требуют большей ловкости и точности. Основная идея серии «Робонавт» заключается в создании гуманоидного робота для работы совместно с астронавтами. Его конструкция и ловкость спроектированы таким образом, чтобы Робонавт «был способен выполнять все задачи, возлагаемые на члена экипажа в скафандре для внекорабельной деятельности (EVA)». НАСА заявляет: «Робонавты – ключевой элемент будущего НАСА по мере продвижения за пределы низкой околоземной орбиты». R2 – первый робот, построенный в США для МКС, представляет собой роботизированный торс, предназначенный для помощи экипажу во время EVA и способный удерживать инструменты. Однако Robonaut 2 не обладает достаточной защитой для работы за пределами космической станции, и для обеспечения его передвижения внутри станции потребуются доработки и модификации. Robonaut B был представлен в 2002 году, а R1B является портативной версией R1. У R1 было несколько нижних частей. Одной из них была «Нога нулевой гравитации» (Zero G Leg), позволяющая Робонавту, работая на космической станции, перемещаться, используя внешние поручни, а затем фиксироваться на станции с помощью разъема WIF. Другой была Роботомобильная платформа (RMP), разработанная в 2003 году – это база на двух колесах, использующая технологию Segway PT. Также был разработан четырехколесный Centaur 1 в 2006 году. Робонавт принимал участие в полевых испытаниях NASA Desert Research and Technology Studies в пустыне Аризона. В 2006 году автомобильная компания General Motors проявила интерес к проекту и предложила сотрудничество с НАСА. В 2007 году было подписано Соглашение о космической деятельности (Space Act Agreement), разрешающее GM и НАСА совместно работать над следующим поколением Robonaut.
A robonaut is a humanoid robot, part of a development project conducted by the Dexterous Robotics Laboratory at NASA's Lyndon B. Johnson Space Center (JSC) in Houston, Texas. Robonaut differs from other current space faring robots in that, while most current space robotic systems (such as robotic arms, cranes and exploration rovers) are designed to move large objects, Robonaut's tasks require more dexterity. The core idea behind the Robonaut series is to have a humanoid machine work alongside astronauts. Its form factor and dexterity are designed such that Robonaut "is capable of performing all the tasks required of an EVA suited crewmember." NASA states, "Robonauts are essential to NASA's future as we go beyond low Earth orbit", The first US built robot on the ISS, R2 is a robotic torso designed to assist with crew EVAs and can hold tools used by the crew. However, Robonaut 2 does not have adequate protection needed to exist outside the space station and enhancements and modifications would be required to allow it to move around the station's interior. Robonaut B was introduced in 2002, R1B is a portable version of R1. R1 had several lower bodies. One of these was the Zero G Leg, which if Robonaut was working on the space station he would climb using the external handrails and then use his zero g leg to latch onto the station using a WIF socket. Another was the Robotic Mobility Platform (RMP), developed in 2003, it is a base with two wheels using a Segway PT. And the four wheeled Centaur 1, which was developed in 2006. Robonaut has participated in NASA's Desert Research and Technology Studies field trials in the Arizona desert. In 2006, the automotive company General Motors expressed interest in the project and proposed to team up with NASA. In 2007 a Space Act Agreement was signed that allowed GM and NASA to work together on the next generation of Robonaut.
Робонавт 2
В феврале 2010 года Robonaut 2 (R2) был представлен публике. R2 способен двигаться более чем в четыре раза быстрее, чем R1, он более компактен, обладает большей ловкостью и расширенным диапазоном сенсоров. Он может перемещать руки со скоростью до 2 м/с, имеет грузоподъемность 40 фунтов, а сила захвата каждой руки составляет примерно 5 фунтов. В роботе установлено более 350 датчиков и 38 процессоров PowerPC. Управлять R2 смогут как члены экипажа станции, так и операторы на Земле, используя технологию телеприсутствия. Одним из улучшений по сравнению с предыдущим поколением Robonaut является то, что R2 не требует постоянного контроля. Учитывая возможность будущих миссий, где расстояние и задержка сигнала затруднят непрерывное управление, R2 был спроектирован для выполнения задач автономно после постановки, с периодической проверкой статуса. В модели R2 также используются тактильные датчики на кончиках пальцев. Изначально R2 разрабатывался как прототип для использования на Земле, но руководство миссии было впечатлено его возможностями и приняло решение отправить его на МКС.
2011 Испытания на МКС
Робонавт 2 был запущен на STS-133 24 февраля 2011 года и доставлен на МКС. 22 августа R2 был впервые включен на низкой околоземной орбите. Это называлось "прогревом системы питания" – испытанием энергетической системы без каких-либо движений. 13 октября R2 впервые совершил движение в космосе. Условия на борту космической станции предоставляют возможность испытать роботов в совместной работе с людьми в условиях микрогравитации. После демонстрации этой возможности внутри станции могут быть установлены обновления программного обеспечения и нижняя часть корпуса, что позволит R2 перемещаться по внутреннему пространству станции и выполнять задачи по техническому обслуживанию, такие как уборка пылесосом или очистка фильтров. В дальнейшем могут быть добавлены дополнительные улучшения, позволяющие R2 работать в открытом космосе, помогая космонавтам при ремонте, доработке станции или проведении научных экспериментов. Изначально возвращать запущенного R2 на Землю не планировалось, но по состоянию на 2018 год NASA планировало вернуть его для ремонта и повторного запуска. Опыт NASA с R2 на станции поможет понять его возможности для будущих глубококосмических миссий.
Проект М (R2 на Луне)
В конце 2009 года космический центр имени Джонсона объявил о планируемой миссии под названием «Проект М», целью которой, в случае одобрения, была бы посадка робота R2 на Луну в течение 1000 дней.