步行機(jī)器人有望實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡太空組裝給空間大型建筑項(xiàng)目帶來革命性變化

據(jù)發(fā)表于最新一期《機(jī)器人和人工智能前沿》雜志的論文，研究人員設(shè)計(jì)了一種先進(jìn)的步行機(jī)器人，有望給空間大型建筑項(xiàng)目帶來革命性的變化。他們測試了該機(jī)器人組裝25米大口徑太空望遠(yuǎn)鏡的可行性，該機(jī)器人的縮小原型還顯示出在地球上助力大規(guī)模建筑的潛力。

在太空中，艙外活動、機(jī)器人技術(shù)和自主系統(tǒng)解決方案對維修和維護(hù)工作非常重要，也有助于人們對各種空間飛行任務(wù)進(jìn)行開創(chuàng)性研究。然而，其中涉及的風(fēng)險(xiǎn)數(shù)不勝數(shù)，僅靠人工施工是不夠的。

此次，研究人員提出了一種七自由度完全靈活的端對端行走機(jī)器人。也就是說，這種四肢機(jī)器人系統(tǒng)可以沿著表面移動到不同的位置，執(zhí)行具有七個自由度運(yùn)動能力的任務(wù)。它被稱為“E-Walker”。

他們測試了該機(jī)器人在軌道上組裝25米大口徑空間望遠(yuǎn)鏡(LAST)的能力。結(jié)果表明，E-Walker是多功能的未來在軌任務(wù)的理想候選者，不僅能夠在太空中進(jìn)行組裝，還能進(jìn)行組裝后的例行維護(hù)和維修任務(wù)，從而延長空間望遠(yuǎn)鏡任務(wù)的生命周期。

此外，他們還開發(fā)了用于模擬地球測試的縮小樣機(jī)，并進(jìn)行了另一項(xiàng)測試。測試分析表明，縮小樣機(jī)也是地球上維修、維護(hù)和組裝操作的理想候選者，例如對風(fēng)力渦輪機(jī)進(jìn)行定期維護(hù)檢查。

論文通訊作者、英國林肯大學(xué)馬努·奈爾表示，隨著太空任務(wù)規(guī)模不斷擴(kuò)大，需要在軌道上建立更廣泛的基礎(chǔ)設(shè)施。

由于目前運(yùn)載火箭的尺寸有限，在地球上組裝超大口徑的望遠(yuǎn)鏡再運(yùn)上去是不現(xiàn)實(shí)的。理想情況下，大型望遠(yuǎn)鏡應(yīng)該在太空或軌道上組裝。

但研究人員也指出，還有許多問題有待探索。這項(xiàng)研究僅限于對E-Walker的全尺寸和原型模型進(jìn)行設(shè)計(jì)工程分析。他們?nèi)栽谶M(jìn)行E-Walker的原型設(shè)計(jì)工作，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和確認(rèn)結(jié)果將單獨(dú)公布。(科技日報(bào)實(shí)習(xí)記者 張佳欣)

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