GMV z powodzeniem testuje robota do montażu i konserwacji obiektów na orbicie okołoziemskiej

Międzynarodowy koncern technologiczny GMV zakończył naziemne testy walidacyjne robota kosmicznego do montażu obiektów na orbicie okołoziemskiej w ramach projektu MIRROR (Multi-arm Installation Robot for Readying ORUs and Reflectors) realizowanego przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA). Testy odbyły się w zakładzie GMV w Tres Cantos (prowincja Madryt), na terenie Platform-art^®, laboratorium robotycznego GMV, które pozwala symulować warunki zbliżone do tych, z jakimi robot będzie miał do czynienia w przyszłych misjach kosmicznych.

Robotyka kosmiczna została uznana przez głównych europejskich i światowych graczy na rynku kosmicznym za technologię o kluczowym znaczeniu dla przyszłości tego sektora. Zarówno Europejska Agencja Kosmiczna, jak i Komisja Europejska (KE) finansują wiele projektów związanych z technologiami robotyki orbitalnej. Ich celem jest stworzenie ekosystemu rakiet, logistyki orbitalnej oraz złożonych systemów robotycznych, które pozwolą na czystą i zrównoważoną w długim okresie obecność w przestrzeni kosmicznej oraz jej eksploatację.

GMV opracowuje systemy i technologie przeznaczone między innymi dla tych zastosowań kosmicznych. Przykładem tego rodzaju działalności są zrobotyzowane systemy do serwisowania na orbicie stosowane do naprawy, konserwacji, modernizacji czy tankowania satelitów w kosmosie w celu przedłużenia ich żywotności, montażu nowych dużych platform orbitalnych, takich jak anteny, kosmiczne farmy słoneczne albo teleskopy, bądź też do utylizacji satelitów pod koniec ich żywotności, aby uniknąć gromadzenia się niebezpiecznych śmieci kosmicznych wokół Ziemi.

W tym kontekście, w ramach projektu MIRROR realizowanego przez GMV dla ESA, firma GMV opracowała i przetestowała najnowocześniejszą platformę robotyczną, czyli autonomicznego robota z trzema ramionami, które służą zarówno do manipulowania modułami konstrukcyjnymi oraz do ich montażu, jak i do poruszania się po montowanej konstrukcji. Taka liczba ramion pozwala na poruszanie się za pomocą dwóch z nich, podczas gdy trzecie ramię służy do transportu modułu do punktu montażu. Ta unikalna funkcja umożliwi montaż dużych konstrukcji, bez ograniczeń co do rozmiaru. Aby zrealizować ten cel, MIRROR wykorzystuje precyzyjny system wizualny składający się z kamer zainstalowanych w pobliżu chwytaków na każdym z ramion oraz specjalne algorytmy przetwarzania obrazu. Jego trzy chwytaki pozwalają mu nie tylko manipulować modułami i poruszać się, ale także odbierać energię, komunikować się i oraz używać narzędzi montażowych (takich jak np. wkrętarki).

Wszystkie te cechy sprawiają, że MIRROR jest bardzo wszechstronnym systemem torującym drogę do nowych zastosowań. Cieszą się one rosnącym zainteresowaniem głównych agencji kosmicznych i przemysłu lotniczego, ale do tej pory nie były możliwe do zrealizowania z powodów technicznych lub ekonomicznych. Jednym z tych zastosowań jest wytwarzanie energii elektrycznej na orbicie w celu wykorzystania jej na ziemi przy użyciu paneli fotowoltaicznych. Takie stacje miałyby długość około jednego kilometra, wytwarzałyby energię elektryczną w sposób ciągły przez 24 godziny na dobę i przesyłałyby wytworzoną energię elektryczną za pomocą mikrofal do dużej naziemnej anteny odbiorczej.

Innym bardzo ciekawym zastosowaniem są duże teleskopy do badań kosmosu, których wydajność można by znacznie polepszyć, zwiększając ich długość do kilkudziesięciu metrów. Budowa dużych platform orbitalnych, na których operatorzy telekomunikacyjni mogliby łatwo instalować i konserwować swój sprzęt, jest kolejnym obszarem, który cieszy się rosnącym zainteresowaniem.   

W pierwszej fazie projektu MIRROR określono cechy montowanego obiektu (pierwszym przypadkiem użycia będzie reflektor teleskopu), a także wymogi funkcjonalne, eksploatacyjne i testowe komponentów. Następnie GMV oraz firmy partnerskie, w tym włoska LEONARDO, zaprojektowały ramię MIRROR, które spełnia zaproponowane wymagania, w szczególności w zakresie mobilności, możliwości transportu modułów i precyzji montażu. Wymagało to ewolucji wszystkich zaangażowanych podsystemów: siłowników, systemu zasilania, chwytaków. Konieczne było także wykonanie kilku symulacji, aby upewnić się, że robot jest w stanie obsługiwać moduły o odpowiednich rozmiarach (około 1,2 metra). Firma GMV opracowała również zaawansowany półautonomiczny podsystem sterowania, aby zautomatyzować cały proces montażu. Głównym celem systemu sterowania było zagwarantowanie, że robot będzie mógł poruszać się i montować moduły pomimo niepewności co do położenia punktów chwytania, a nawet wykrywać wszelkie usterki, które mogłyby wystąpić, i ponawiać operacje w przypadku awarii. W ramach projektu wykonano makiety obiektów montowanych podczas testów, a także centrum kontroli, za pomocą którego możliwe jest sterowanie robotem na różnych poziomach autonomii (od w pełni zdalnego sterowania po wysyłanie autonomicznych poleceń, takich jak na przykład montaż określonego modułu w danym punkcie obiektu).

W tym momencie firma GMV zakończyła testy walidacyjne demonstratora w swoim laboratorium robotycznym Platform-art^®, w którym symulowane są warunki oświetleniowe panujące na orbicie. Laboratorium dysponuje również sprzętem do częściowej symulacji warunków nieważkości. Rezultat testów był pomyślny i wykazały one, że ta koncepcja jest wykonalna. Pozwoli to rozpocząć nową fazę rozwoju w celu zademonstrowania tych samych operacji podczas testów w rzeczywistych warunkach orbity okołoziemskiej.

Poza projektem MIRROR GMV jest liderem innych przedsięwzięć z zakresu robotyki kosmicznej na rzecz ESA, takich jak European Moon Rover System, RAPID, czy też na rzecz Komisji Europejskiej (PERASPERA): rozwój systemu operacyjnego do sterowania robotami kosmicznymi (projekt ESROCOS) oraz systemu autonomii lub sztucznej inteligencji (projekt ERGO).

Więcej informacji:
Dział Korporacyjny Marketingu i Komunikacji
[email protected]