中国空间站近日传来喜讯,航天技术试验领域取得重要突破。据中国载人航天官方微信平台消息,一项关于空间站管道检测机器人的在轨试验已成功完成。此次试验标志着我国空间站首次实现了舱内特种作业机器人在轨应用,为未来的实际作业积累了宝贵经验。
试验中,航天员在空间站内搭建了一套模拟管道系统,其中包括了不同直径的直管、弯管以及锥管。管道检测机器人在这套复杂的模拟环境中接受了多项测试,包括运动能力验证、收缩状态下拉出试验以及状态微调后的拉出试验。
在测试过程中,机器人展现了其卓越的自主运动能力,平稳且可靠地通过了各种管道。特别即使在断电的情况下,机器人也能轻松地从复杂的管道中被拉出,这验证了其被动柔顺机构的安全性。
空间站的管道结构复杂多变,管径差异大且存在突变和不连续的情况。因此,让机器人在这样的环境中自主运动是一项巨大的挑战。为了确保机器人能够适应这种复杂环境,并且在意外情况下不会卡滞在管道中,研发团队在设计和控制上下了大量功夫。
这款管道检测机器人借鉴了棘皮动物(如海星、海胆等)的管足器官运动机理,提出了“自主伸张、受力收缩、无电变柔”的仿生变刚度设计思路。机器人的腿部采用了主被动结合的剪叉伸缩机构,能够根据管径快速调整长度,同时实时控制脚部与管壁的压力,确保前进动力。
机器人采用了模块化设计,具有23个自由度,并配备了多种类型的传感器。其“智慧大脑”能够利用这些传感器信息来计算姿态和位置,并给出最优的运动策略。在确保管道安全的前提下,机器人能够平稳地在空间站管道内运动,解决了复杂环境下的自主适应和运动安全性两大难题。
此次试验的成功不仅验证了管道检测机器人在空间站管道复杂环境下的自主适应能力和安全性,也为未来在空间站管道的实际应用奠定了坚实基础。这一创新成果展示了中国在航天技术领域的不断突破和进步。