КОСМОНАВТ И МАНИПУЛЯТОР: «СОТРУДНИЧЕСТВО» В ПРОЦЕССЕ ВНЕКОРАБЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

© А.П.Александров, Ю.А.Богданов, О.С.Цыганков
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космического производства"
2001 г.

Использование робототехнических устройств (РТУ) в космическом пространстве, как в среде, враждебной человеческому организму, — идея органичная и естественная. Теоретические разработки и практика являются подтверждением продуктивности этой идеи. Однако ее реализация, способы взаимодействия человека-оператора с РТУ могут отличаться большим разнообразием, а именно:

- автоматический роботизированный космический аппарат, решающий задачу без вмешательства космонавта в его управление;

- программное управление, где функции космонавта, находящегося в герметичном отсеке (ГО), сводятся к выдаче команд на запуск программы по решению конкретной задачи в целом (задание автопоследовательности команд);

- управление в пошаговом режиме с регламентированными характеристиками шага, когда космонавт, находящийся в ГО, выдает команды на задание мини-автопоследовательности команд в рамках программы решения конкретной задачи (изменение направления движения, скорости, захвата-расфиксации груза и т.п.);

- управление РТУ типа копирующего манипулятора, когда исполнительное устройство манипулятора, находящегося вне ГО, повторяет движения руки космонавта, находящегося внутри ГО.

Возможны различные сочетания перечисленных выше способов (с большей или с меньшей степенью участия человека, находящегося в ГО) при решении различных задач.

Авторы предлагают и рассматривают сравнительно новый для условий открытого космоса способ взаимодействия космонавта с манипулятором, заключающийся в том, что космонавт, снаряженный в скафандр, находится непосредственно в зоне работ, располагает автономным портативным модулем управления, а «сотрудничество» космонавта с манипулятором осуществляется на почти паритетных началах относительно манипулятивности действий и операций. Как вариант, возможно нахождение космонавтов с модулем управления непосредственно на манипуляторе, в зоне концевого захвата.

В докладе рассмотрены средства и методы обеспечения такого вида взаимодействия для этапов создания, отработки, целевого использования и обслуживания РТУ:

- состав и облик оборудования и его размещения в рабочих зонах;

- сценарии «сотрудничества», «хореография» в рабочих зонах при решении как целевых задач, так и задач по ремонту и обслуживанию РТУ;

- концепция автономного портативного модуля управления РТУ для условий открытого космоса, состав и форма предоставления информации, типы носителей информации, конфигурация и компоновка органов управления для пользователя, снаряженного в скафандр под избыточным давлением;

- состав и конструкция инструментов, необходимых для ручного управления при нештатных ситуациях, для обслуживания и ремонта РТУ;

- основные положения программы отработки метода «сотрудничество», подготовки космонавтов, состав технических средств и их характеристики.

В докладе дается оценка перспектив взаимодействия космонавта и манипулятора по способу «сотрудничество».