НАПРАВЛЕНИЯ МОДИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВ ИНФРАСТРУКТУРЫ ВНЕКОРАБЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ЗАДАЧЕ СОВМЕСТНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОСМОНАВТА И РОБОТА

НАПРАВЛЕНИЯ МОДИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВ ИНФРАСТРУКТУРЫ ВНЕКОРАБЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ЗАДАЧЕ СОВМЕСТНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОСМОНАВТА И РОБОТА

© Д.В.Бабайцев
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космического производства"
2013 г.

Применение робототехнических систем (РТС) на космических аппаратах (КА) является закономерным шагом в развитии космонавтики, при этом наибольшую потребность в средствах робототехники обнаруживает внекорабельная деятельность (ВКД). Это связано в первую очередь со сложностью работы вне герметичных отсеков. Причем, если задача перемещения достаточно больших объектов в оборудованные места хранения решается грузовыми манипуляторами, то полноценная замена человека в техническом обслуживании и ремонте (ТОР) на внешней поверхности КА является проблемой. Однако, несмотря на ограниченные возможности РТС и невозможность полностью заменить человека при ВКД, использование только РТС для проведения простых рутинных операций и использование РТС совместно с человеком при более сложных операциях могут расширить возможности и существенно повысить эффективность трудовой деятельности.

Эффективность работы как робота, так и космонавта в скафандре (СК) тем выше, чем выше степень упорядоченности рабочей зоны, или, иначе говоря, чем более развита и приспособлена для конкретного оператора инфраструктура. До настоящего времени проектирование внешней поверхности, оборудования и инструментов на российском сегменте Международной космической станции было ориентировано исключительно на космонавту в СК.

Элементы инфраструктуры, необходимые для ВКД с использованием РТС, можно разделить на следующие категории: средства перемещения и фиксации; инструменты; интерфейсные конструкции объектов обслуживания; система маркеров для упрощения ориентации; средства управления РТС на внешней поверхности КА.

Кроме того каждый объект инфраструктуры можно отнести к приспособленным для человека, приспособленным для РТС и универсальным.

Исходя из этой классификации и принципов проектирования (взаимозаменяемость человека и робота и их оптимальное взаимодействие),можно выделить следующие направления модификации инфраструктуры:

– унификация неадаптированных средств перемещения и фиксации исходя из параметров рабочей зоны и алгоритмов работы;

– унификация объектов обслуживания для возможности работы с ними как инструментам операторов, так и захватными устройствами или сменными насадками робота;

– определение оптимальных как для робота, так и для человека замков и других интерфейсных конструкций;

– построение системы маркеров, радиомаяков и средств управления на внешней поверхности КА.

Подход, при котором будут интегрированы возможности космонавта и робота, позволит повысить эффективность и безопасность ВКД.