ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2020; 3: 64-72
http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2020-3-64-72
ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ КОСМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА С ПРИМЕНЕНИЕМ АНТРОПОМОРФНОГО РОБОТА «ФЕДОР»
Пермяков Александр Фаритович – генеральный директор АО «Научно-производственное объединение “Андроидная техника”», г. Москва, Россия.
Дудоров Евгений Александрович – канд. техн. наук, лауреат премии РФ в области науки и техники, исполнительный директор, АО «Научно-производственное объединение “Андроидная техника”», г. Москва, Россия.
Сохин Игорь Георгиевич – д-р техн. наук, науч. руководитель, АО «Научно-производственное объединение “Андроидная техника”», г. Москва, Россия.
Шпонько Александр Анатольевич – канд. техн. наук, науч. руководитель, АО «Научно-производственное объединение “Андроидная техника”», г. Москва, Россия.
Аннотация
Рассмотрены основные методологические проблемы использования антропоморфного робототехнического комплекса в качестве роботизированной поддержки деятельности космонавтов при внутрикорабельной работе в условиях космического полёта. Представлены цель, задачи и результаты первого этапа космического эксперимента «Испытатель» с исследованием автономного управления антропоморфным роботом «Федор» на борту пилотируемого корабля «Союз МС-14» и удаленного режима управления на борту российского сегмента международной космической станции.
Описан процесс подготовки антропоморфного робота для работы на борту пилотируемого корабля «Союз МС-14» и российского сегмента международной космической станции. Исследованы особенности управления антропоморфным роботом с помощью задающего устройства копирующего типа при одновременном нахождении робота и оператора в условиях микрогравитации. Проведены эксперименты с применением ручного инструмента, используемого космонавтами во время ремонта и замены оборудования на борту российского сегмента международной космической станции. Сделаны выводы по обеспечению устойчивого управления роботом в копирующем режиме.
После успешного возвращения робота на землю проведенные автономные испытания показали его работоспособность и надежность конструкции. Таким образом, подтверждена возможность применения антропоморфных робототехнических систем на транспортных космических кораблях и способность антропоморфного робота поддерживать в невесомости режим копирующего управления с сохранением в норме динамических параметров.
Ключевые слова: антропоморфная робототехническая система; копирующее управление; космонавт; космический эксперимент; международная космическая станция; эргатическая система.
Полный текст: [in elibrary.ru]
Ссылки на литературу
1. Митрофанов И.Г., Зеленый Л.М. Об освоении Луны. Планы и ближайшие перспективы // Земля и Вселенная. 2019. №4 (328). С. 16 – 38.
2.Сорокин В.Г., Сохин И.Г. Возможные области применения антропоморфных роботов-помощников экипажей в отсеках перспективных космических комплексов // Пилотируемые полеты в космос. 2015. №4 (17). С. 71 – 79.
3. Космический эксперимент «Испытатель» на международной космической станции. URL: https://tsniimash.ru/science/scientific-experiments-onboard-the- is-rs/cnts/experiments/ (дата обращения 15.07.2020).
4. Дудоров Е.А., Рыбак Е.В., Сохин И.Г. Цели, задачи и перспективы проведения космических экспериментов с использованием российских роботов-помощников космо-навтов // Пилотируемые полёты в космос: сб. материалов XIII науч.-практ. конф. (Звездный городок, Московская область, ФГБУ «НИИ ЦПК имени Ю.А. Гагарина»). С 121 – 122.
5. Пат. 115712 Российская Федерация, МПК7 B25J15/12. Полезная модель Захват манипулятора / А.А. Богданов, Е.И. Канаева, Д.В. Кияткин, И.М. Кутлубаев, А.Ф. Пер-мяков; заявитель и патентообладатель Д.В. Кияткин и А.Ф. Пермяков. № 2011153199; заявл. 26.12.11; опубл. 10.05.12.
6. Пат. 125508 Российская Федерация, МПК7 B25J3/04. Полезная модель Дистанционный манипулятор / А.А. Богданов, Д.В. Кияткин, А.Ф. Пермяков; заявитель и патентообладатель Д.В. Кияткин и А.Ф. Пермяков. № 2011147642; заявл. 23.11.11; опубл. 28.07.12.
7. Пат. 129867 Российская Федерация, МПК7 B25J9/08. Полезная модель Исполнительный модуль манипулятора / А.А. Богданов, И.Г. Жиденко, И.М. Кутлубаев, Д.В. Кияткин, А.Ф. Пермяков; заявитель и патентообладатель научно-производственное объединение «Андроидная техника». – № 2013104841; заявл. 10.04.13; опубл. 10.07.13.
8. Пат. 135958 Российская Федерация, МПК7 B25J17/00. Полезная модель Исполнительный модуль манипулятора / В.Б. Сычков, И.Г. Жиденко, И.М. Кутлубаев, Д.В. Кият-кин, А.Ф. Пермяков; заявитель и патентообладатель научно-производственное объединение «Андроидная техника». № 2013113799; заявл. 27.03.13; опубл. 20.09.13.
9. Пат. 135956 Российская Федерация, B25J3/00. Полезная модель Копирующий манипулятор / А.А. Богданов, И.Г. Жиденко, И.М. Кутлубаев, Д.В. Кияткин, А.Ф. Пермяков; заявитель и патентообладатель научно-производственное объединение «Андроидная техника». – № 2013122162; заявл. 14.05.13; опубл. 20.09.13.
10. Пат. 145920 Российская Федерация, B25J15/10. Полезная модель Захват манипулятора / А.Ф. Пермяков, И.М. Кутлубаев, И.Г. Жиденко; заявитель и патентообладатель научно-производственное объединение «Андроидная техника». № 2013145723; заявл. 11.10.2013; опубл. 19.05.14.
11. Пат. 144196 Российская Федерация, B25J15/10. Полезная модель Захват (протеза кисти) / А.Ф. Пермяков, А.А. Богданов, Ю.И. Кутлубаева; заявитель и патентообладатель А.Ф. Пермяков, Д.В. Кияткин. № 2014113274; заявл. 04.04.2014; опубл. 04.07.14.
12. Пат. 146552 Российская Федерация, B25J3/00. Полезная модель Антропоморфный манипулятор / А.Ф. Пермяков, А.А. Богданов, И.М. Кутлубаев, В.Б. Сычков; заявитель и патентообладатель Пермяков А.Ф., Кияткин Д.В.№ 2014104218; заявл. 06.02.2014; опубл. 29.07.14.
13. Первые результаты использования антропоморфного робота на международной космической станции / Е.А. Дудоров, Е.В. Бабкин, В.А. Брыков, Ю.А. Зорин, А.Ф. Пермяков, Е.В. Рыбак, И.Г. Сохин. URL: http://tsniimash.ru/science/ (дата обращения 15.07.2020).
14. Жиденко И., Кутлубаев И. Методика определения сигналов управления антропоморфным манипулятором / под ред.Н.Б. Филимонова // Мехатроника, Автоматизация, Управление: теоретический и прикладной науч.-техн. журн. 2014. № 5. С. 41 – 46.
15. Богданов А.А., Сычков В.Б., Жиденко И.Г., Кутлубаев И.М. Создание и исследование робототехнической системы с интерактивным управлением // Решетневские чтения: материалы XVI межунар. науч. конф. (7 – 9 ноября 2012, г. Красноярск): в 2 ч. / под общ. ред. Ю.Ю. Логинова; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2012. Ч. 1.С. 230 – 231.
16. Богданов А.А., Сычков В.Б., Жиденко И.Г., Кутлубаев И.М. Обоснование выбора структурной схемы роботов космического исполнения // Решетневские чтения: материалы XVII межунар. науч. конф.( 12 – 14 ноября 2013, г. Красноярск): в 2 ч. / под общ. ред. Ю.Ю. Логинова; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2013. Ч. 1. С. 278 – 280.
17. Кутлубаев И.М., Богданов А.А., Дудоров Е.А., Пермяков А.Ф., Пронин А.А. Исследование возможности использования дистанционно управляемого антропоморфного робота в условиях космического полёта // Робототехника и искусственный интеллект: материалы XI Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием (г. Железногорск, 14 декабря 2019 г.) / под науч. ред. В.А. Углева. Электрон. Дан. (13,5Мб). Красноярск: ЛИТЕРА–принт, 2019. С. 88 – 93.