ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ СОЗДАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ АНТРОПОМОРФНЫХ РОБОТОВ-ПОМОЩНИКОВ ЭКИПАЖЕЙ ПЕРСПЕКТИВНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ЭКСПЕДИЦИЙ В ДАЛЬНИЙ КОСМОС

ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ СОЗДАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ АНТРОПОМОРФНЫХ РОБОТОВ-ПОМОЩНИКОВ ЭКИПАЖЕЙ ПЕРСПЕКТИВНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ЭКСПЕДИЦИЙ В ДАЛЬНИЙ КОСМОС

© И.Г.Сохин, В.Г.Сорокин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы профессиональной деятельности космонавтов"
2018 г.

В настоящее время в перспективных программах освоения дальнего космоса, осуществления межпланетных полетов на Луну, к Марсу и ближайшим астероидам, большое значение придается использованию робототехнических систем космического назначения [1]. Одним из направлений развития робототехнических систем в пилотируемой космонавтике является разработка так называемых антропоморфных роботов-помощников экипажей (РПЭ), т.е. роботов, подобных по построению телу человека и обладающих аналогичными кинематическими характеристиками. Такие антропоморфные роботы имеют некоторые преимущества по сравнению с другими типами робототехнических систем при выполнении высокоточных полетных операций в уже созданных человеко-машинных интерфейсах пилотируемых космических комплексов. Антропоморфные роботы-помощники экипажей могут функционировать как в автономном автоматическом режиме, так управляться дистанционно в копирующем режиме. Копирующий режим дистанционного управления РПЭ наиболее эффективен в ситуациях неопределенности, когда целеполагание и алгоритм деятельности должен быть гибко адаптирован к изменяющимся внешним условиям. Наилучшим образом к такому виду деятельности приспособлен человек. Поэтому использование преимуществ человека может быть реализовано в копирующем режиме дистанционного управления роботом с использованием экзоскелета [2-3]. В качестве человека-оператора, управляющего РПЭ, может быть член экипажа или оператор наземного Центра управления полетами.

В современных условиях в связи с отсутствием опыта применения антропоморфных роботов-помощников экипажей в космической деятельности актуальность приобретают проблемы безопасного и эффективного взаимодействия космонавтов с РПЭ. По нашему мнению, эти проблемы должны решаться комплексно в ходе эргономического сопровождение процессов жизненного цикла их создания, испытаний и эксплуатации. Эргономическое сопровождение необходимо, в частности, для распределения функций между космонавтом и РПЭ, обоснования эргономических требований к РПЭ, включения этих требований в состав технических заданий на выполнение опытно-конструкторских работ по созданию образ¬цов РПЭ, проведение эргономической экспертизы и многое другое. В конечном итоге эргономическое сопровождение должно обеспечить оптимизацию совместной деятельности космонавта и РПЭ в условиях космического полёта [4-8].

В докладе рассматриваются основные эргономические проблемы, возникающие при создании и применении РПЭ, а также представлены результаты уже проведенных экспериментальных исследований процессов дистанционного управления антропоморфным РПЭ в виртуальной среде.

Литература:

1. Лончаков Ю.В., Сохин И.Г. Роботы в пилотируемой космонавтике: опыт применения и дальнейшие перспективы»// Материалы XLIX научных чтений памяти К.Э. Циолковского (Калуга, 2014 г.).

2. Сохин И.Г., Сорокин В.Г., Крючков Б.И. Применение антропоморфных робототехнических систем для поддержки деятельности экипажей перспективных пилотируемых комплексов// Тезисы докладов 8 Международного аэрокосмического конгресса (Москва, 2015 г.) - с.400-405.

3. Сохин И.Г., Сорокин В.Г. Возможные области применения антропоморфных роботов-помощников экипажей в отсеках перспективных космических комплексов// Научный журнал «Пилотируемые полеты в космос». – 2015. – №4(17). – с. 71-79.

4. Лончаков Ю.В., Сиволап В.А., Сохин И.Г. Эргономические проблемы создания и применения антропоморфных роботов-помощников экипажей перспективных космических миссий//Труды международной научно-технической конференции «Экстремальная робототехника». – СПб, 2015. - с. 191-199.

5. Сохин И.Г., Сорокин В.Г. Системный подход к обоснованию эргономических требований к роботу-помощнику экипажа пилотируемого космического комплекса// Научный журнал «Пилотируемые полеты в космос». - 2016. - №1(18). - с. 89-98.

6. Михайлюк М.В., Сохин И.Г., Прилипко А.А. Использование индуцированной виртуальной реальности для повышения безопасности работы роботов в космическом пространстве/ // Труды XXIV Международной научной конференции «Проблемы управления безопасностью сложных систем». - Москва, 2016. с. 199-201.

7. Сохин И.Г., Лончаков Ю.В., Сиволап В.А., Михайлюк М.В., Сычков В.Б. Эргономическое исследование дистанционного взаимодействия космонавтов с антропоморфными роботами помощниками// Научно-технический журнал «Робототехника и техническая кибернетика». – 2016. - №3(12). - с. 18-22.

8. I.G.Sokhin, Andrey Kuritsin, Yu.V. Lonchakov, M.B.Kornienko, V.A. Sivolap, A.A.Bogdanov, V.B.Sychkov, M.V. Mikhailyuk. Application of virtual reality technologies for ergonomic studies of interaction between cosmonauts and humanoid robotic assistant// 67nd International Astronautical Congress, IAC Paper (Guadalajara, Mexico, 2016). – IAC-16.A5.3.5х32287.