ஹப்பிள் விண்வெளி தொலைநோக்கியை பூமிக்கு மேல் காட்டும் 3D அனிமேஷன். கடன்: ஈஎஸ்ஏ/ஹப்பிள் (எம். கோர்ன்மெசர் & எல்எல் கிறிஸ்டென்சன்)
ஒரு புதிய நடைபயிற்சி ரோபோ வடிவமைப்பு
பெரிய விண்வெளி கட்டுமான திட்டங்களில் புரட்சியை ஏற்படுத்தக்கூடிய அதிநவீன நடைபயிற்சி ரோபோவை ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர். 25 மீ பெரிய துளை விண்வெளி தொலைநோக்கியின் விண்வெளியில் பொருத்துவதற்கு ரோபோவின் சாத்தியத்தை அவர்கள் சோதித்தனர். அவர்களின் கண்டுபிடிப்புகள் சமீபத்தில் பத்திரிகையில் வெளியிடப்பட்டன ரோபாட்டிக்ஸ் மற்றும் AI இன் எல்லைகள். மேலும், ரோபோவின் அளவிடப்பட்ட-கீழ் பதிப்பு பூமியில் பெரிய அளவிலான கட்டுமானப் பயன்பாடுகளுக்கான திறனைக் காட்டுகிறது.
பாரிய கட்டமைப்புகளை பராமரித்தல் மற்றும் பராமரித்தல் குறிப்பாக விண்வெளியில் முக்கியமானது, அங்கு சூழ்நிலைகள் கடுமையானவை மற்றும் மனித தொழில்நுட்பம் வரையறுக்கப்பட்ட வாழ்நாள் கொண்டது. ரோபாட்டிக்ஸ், தன்னாட்சி அமைப்புகள் மற்றும் கூடுதல் வாகனச் செயல்பாடுகள் அனைத்தும் சேவை மற்றும் பராமரிப்பு பணிகளுக்கு உதவியாக இருப்பதாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் பல்வேறு விண்வெளி பயணங்களில் புதுமையான ஆராய்ச்சிகளை மேற்கொள்வதில் விண்வெளி சமூகத்திற்கு உதவியிருக்கிறது. ரோபாட்டிக்ஸ் மற்றும் தன்னாட்சி அமைப்புகளின் முன்னேற்றங்கள் பரந்த அளவிலான விண்வெளி சேவைகளை வழங்குகின்றன. இதில் உற்பத்தி, அசெம்பிளி, பராமரிப்பு, வானியல், புவி கண்காணிப்பு மற்றும் குப்பைகளை அகற்றுதல் ஆகியவை அடங்கும், ஆனால் இவை மட்டும் அல்ல.
இதில் உள்ள பல ஆபத்துகள் காரணமாக, மனித பில்டர்களை மட்டுமே நம்பியிருப்பது போதுமானதாக இல்லை, மேலும் தற்போதைய தொழில்நுட்பங்கள் காலாவதியானவை.
“தற்போதைய மற்றும் வளர்ந்து வரும் சுற்றுப்பாதை சுற்றுச்சூழல் அமைப்பை ஆதரிக்க நிலையான, எதிர்கால தொழில்நுட்பத்தை நாங்கள் அறிமுகப்படுத்த வேண்டும்” என்று தொடர்புடைய எழுத்தாளர் மனு நாயர், Ph.D விளக்கினார். வேட்பாளர் லிங்கன் பல்கலைக்கழகம்.
“விண்வெளி பயணங்களின் அளவு அதிகரித்து வருவதால், சுற்றுப்பாதையில் இன்னும் விரிவான உள்கட்டமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன. விண்வெளியில் அசெம்ப்ளி பணிகள் அதிகரித்து வரும் தேவையை பூர்த்தி செய்வதில் முக்கிய பொறுப்புகளில் ஒன்றாகும்.
நாயரும் அவரது சகாக்களும் ஒரு புதிய, திறமையான நடைபயிற்சி ரோபோ அமைப்பைத் தங்கள் தாளில் சுற்றுப்பாதையில் அசெம்பிளி பணிகளுக்குப் பயன்படுத்தலாம். ஒரு பயன்பாட்டு நிகழ்வாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ரோபோவை 25 மீ பெரிய துளை விண்வெளி தொலைநோக்கி (கடைசி) அமைப்பதற்காக சோதித்தனர்.
சுற்றுப்பாதையில் தொலைநோக்கிகளை அசெம்பிள் செய்தல்
தொடங்கப்பட்டதிலிருந்து[{” attribute=””>Hubble Space Telescope and its successor, the James Webb Space Telescope, the space community has been continuously moving towards deploying newer and larger telescopes with larger apertures (the diameter of the light collecting region).
Assembling such telescopes, such as a 25m LAST, on Earth is not possible with our current launch vehicles due to their limited size. That is why larger telescopes ideally need to be assembled in space (or in orbit).
“The prospect of in-orbit commissioning of a LAST has fueled scientific and commercial interests in deep-space astronomy and Earth observation,” said Nair.
To assemble a telescope of that magnitude in space, we need the right tools: “Although conventional space-walking robotic candidates are dexterous, they are constrained in maneuverability. Therefore, it is significant for future in-orbit walking robot designs to incorporate mobility features to offer access to a much larger workspace without compromising dexterity.”
E-Walker robot
The researchers proposed a seven degrees-of-freedom fully dexterous end-over-end walking robot (a limbed robotic system that can move along a surface to different locations to perform tasks with seven degrees of motion capabilities), or, in short, an E-Walker.
They conducted an in-depth design engineering exercise to test the robot for its capabilities to efficiently assemble a 25m LAST in orbit. The robot was compared to the existing Canadarm2 and the European Robotic Arm on the International Space Station. Additionally, a scaled-down prototype for Earth-analog testing was developed and another design engineering exercise was performed.
“Our analysis shows that the proposed innovative E-Walker design proves to be versatile and an ideal candidate for future in-orbit missions. The E-Walker would be able to extend the life cycle of a mission by carrying out routine maintenance and servicing missions post assembly, in space” explained Nair.
“The analysis of the scaled-down prototype identifies it to also be an ideal candidate for servicing, maintenance, and assembly operations on Earth, such as carrying out regular maintenance checks on wind turbines.”
Yet a lot remains to be explored. The research was limited to the design engineering analysis of a full-scale and prototype model of the E-Walker. Nair explained: “The E-Walker prototyping work is now in progress at the University of Lincoln; therefore, the experimental verification and validation will be published separately.”
Reference: “Design engineering a walking robotic manipulator for in-space assembly missions” by Manu Harikrishnan Nair, Mini Chakravarthini Rai and Mithun Poozhiyil, 14 October 2022, Frontiers in Robotics and AI.
DOI: 10.3389/frobt.2022.995813
