Основы мехатроники и робототехники
Роботы для экстремальных сред
жүктеу/скачать 3,35 Mb. Pdf көрінісі
|
Sholanov 1
| 6.2. Роботы для экстремальных сред
6.2.1. Роботы, применяемые в космосе Для исследования и работы в космическом пространстве в настоящее время находят применение космические роботы. К космическим роботам можно отнести управляемые космические аппараты, выведенные на орбиту, а также аппараты, которые исследуют поверхность спутников планет и другие планеты. Сейчас очевидно, что космические роботы, наряду с пилотируемыми средствами являются важными средствами познания Вселенной. Одной из ярких страниц освоения космоса явился первые автоматические самоходные лаборатории "Луноход-1" и "Луноход-2". На рис.6.3 изображен «Луноход-1», который в 1970 г. провел исследование поверхности грунта Луны. Этот аппарат перемещался в Море изобилия в течении 300 суток, сделав при этом 2000 снимков поверхности площадью около 500000 кв.м. На рис.6.3 отмечены основные узлы «Лунхода-1». Здесь: 1,2-антенны; 3- радиатор-охладитель; 4- солнечная батарея; 5- изотопный источник энергии; 6- девятое колесо; 7- штыревая антенна; 8- телефотокамера; 10 приборный отсек; 11-телевизионная камера; 12-лазерный отражатель. Этот самоходный аппарат представлял пример мобильного робота и имел 8 автономно управляемых приводных колес, манипулятор для бурения и взятия проб грунта. 91 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Рис.6.3. Космический робот «Луноход-1» Другим примером автоматически управляемого космического робота является американский аппарат «Викинг» (рис.6.4). Этот аппарат был доставлен на поверхность Марса в 1976 г. На рис. показаны некоторые узлы и детали этого робота. Здесь 1- передающая антенна; 2- анализатор грунта; 3- телекамера; 4- метеорологические приборы; 5- устройство для биологических исследований; 6- грузозаборное устройство; 7-двигатель посадки; 8- спектрометр; 9- топливный бак; 10-антенна для приема команд; 11 – источник энергии; 12- антенна для передачи на орбитальный отсек; 13-сейсмометр. Этот робот имеет автоматически управляемые механизмы опор, манипулятор, управляемые механизмы приводов антенн. Примером космического робота является манипулятор космического комплекса многоразового пользования «Шаттл». Эксплуатация «Шаттла» началась в 1980 г. На рис. 6.5 показана конструкция пилотируемого орбитального летательного аппарата космического комплекса «Шаттл» (Макаров). Расположенный в грузовом отсеке 1 робот 2 имеет манипулятор 5. На схвате 7 манипулятора установлен датчик 8, две телевизионные камеры 6 и осветитель 9. В шарнирные соединения 4 манипулятора встроены двигатели постоянного тока с тахогенераторами для измерения угловой скорости и датчиками угловых положений (потенциометрами). Дистанционное управление роботом производит оператор из передней камеры 12. Манипулятор робота способен обслуживать верхнюю полусферу радиусом 9 м. и охватывает частично даже нижнюю часть аппарата. 92 Рис. 6.4 Космический робот «Викинг» Робот «Шаттл» может выполнять следующие операции: выводить научно-исследовательские лаборатории многоразового действия «Спейслэб»; запускать другие свободно летающие роботы для стыковки с модулям и спутниками с целью их ремонта; развертывать, устанавливать и обслуживать телескопы; производить операции разгрузки и погрузки спутников в аппарат; изменять ориентацию солнечной 93 Рис.6.5. Пилотируемый аппарат многоразового пользования «Шаттл» батареи, обслуживать их и при необходимости ремонтировать; выполнять операции по перемещению космонавтов в открытом космосе вблизи аппарата. Другим примером космических роботов являются спутники дистанционного зондирования (ДЗ) Земли, которые представляют собой сложные управлемые технические устройства с элементами интеллекта, четко и 94 слаженно выполняющие команды и программы по съемке объектов и районов земной поверхности др. Спутники ДЗ, собирающиеся почти вручную в стерильных производственных цехах, включают в себя множество сложных и уникальных приборов и устройств, взаимоувязанных и работающих как единый технический организм. Космический аппарат ДЗ включает системы, необходимые для управления спутником: навигационные приборы, датчики углового положения, гироскопы; а также системы электропитания и обеспечения функционирования в условиях больших перепадов температур. При этом вес аппаратов может достигать 10-15 тонн. Располагаются современные спутники ДЗ в околоземном пространстве на орбитах высотой от 200 до 1000 км, за исключением геостационарных метеоспутников, находящихся на высоте около 35 тыс. км над землей. За сутки спутник совершает множество витков вокруг Земли, делая полный обзор поверхности Земли. жүктеу/скачать 3,35 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|