ISS पर एस्ट्रोबाय रोबोट अंतरिक्ष यात्रियों की मदद करेगा

ये तीनों रोबोट एस्ट्रोबी के पूर्ववर्ती हैं। उन्होंने आईएसएस में कुछ परीक्षण किए, लेकिन

नासा 2006 से अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर रोबोट का उपयोग नहीं कर रहा है। 10 से अधिक वर्षों के लिए, आईएसएस में विभिन्न प्रणालियों का परीक्षण किया गया है। सबसे असामान्य परियोजनाओं में से एक को SPHERES (सिंक्रोनाइज़्ड पोजिशन होल्ड, एंगेज, रि-ओरिएंट, एक्सपेरिमेंटल सैटलाइट्स) कहा जाता था। इस परियोजना के हिस्से के रूप में, नासा ने रोबोट की एक तिकड़ी का परीक्षण किया, जिसने स्टेशन पर 600 से अधिक घंटे बिताए। इस समय के दौरान, इंजीनियर और वैज्ञानिक बड़ी संख्या में प्रयोग करने में सक्षम थे, जिसमें स्टैंड-अलोन ऑपरेशन, मैपिंग और नेविगेशन में रोबोट की बातचीत भी शामिल थी। उसी समय, इन रोबोटों को किसी भी व्यावहारिक कार्य को करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया था जो अंतरिक्ष यात्रियों की मदद कर सकता था।

अब नई पीढ़ी के रोबोट का समय आ गया है जो आईएसएस पर सवार लोगों को प्रत्यक्ष सहायता प्रदान कर सकेंगे। ऐसा एक रोबोट एस्ट्रोबी है । वह अंतरिक्ष यात्रियों से नियमित कार्यों का हिस्सा ले सकता है, जिसमें हवा की गुणवत्ता का विश्लेषण, शोर का स्तर निर्धारित करना और एक माइक्रोफोन और कैमरे के माध्यम से स्टेशन से ध्वनियों को रिले करना शामिल है। इसके अलावा, रोबोट एक आरएफआईडी स्कैनर से लैस है, यह कुछ उपकरणों का उपयोग कर सकता है, एक छोटे से जोड़तोड़ का उपयोग करके उनके साथ काम कर रहा है।

गिरावट में, नासा ने नासा के अनुसंधान केंद्रों में से एक में अपने रोबोट की क्षमताओं को दिखाया । यह अपनी क्षमताओं के लिए बहुत प्रभावशाली नहीं दिखता है। वास्तव में, रोबोट एक घन है जिसकी लंबाई 32 सेंटीमीटर है। शरीर लोचदार सामग्री से बना है। अंदर एक लघु प्रतिक्रियाशील प्रणाली है जो रोबोट को स्थानांतरित करने की अनुमति देती है। इसके अलावा, बड़ी संख्या में सेंसर, नियंत्रण प्रणाली, एक टचस्क्रीन और विभिन्न हार्डवेयर जोड़ने के लिए कई अतिरिक्त नि: शुल्क कनेक्टर्स, जिनमें उपर्युक्त मैनिपुलेटर आर्म शामिल हैं, को मामले में रखा गया है।

रोबोट की प्रतिक्रियाशील प्रणाली की क्षमताओं का परीक्षण करने के लिए, एस्ट्रोबी को गोदी के समान गोदी में रखा गया था। बदले में, ये शेड बहुत ही चिकने ग्रेनाइट घन के चेहरे पर स्थित हैं। संपीड़ित कार्बन डाइऑक्साइड के एक संपीड़ित जेट का उपयोग करते हुए, सिस्टम सतह पर आसानी से ग्लाइड करता है। इसके लिए धन्यवाद, डेवलपर्स यदि आवश्यक हो तो विभिन्न तत्वों को समायोजित करते हुए, नेविगेशन और प्रतिक्रियाशील प्रणालियों का परीक्षण कर सकते हैं। अंतरिक्ष में, रोबोट किसी भी स्लेज के बिना शून्य गुरुत्वाकर्षण में चढ़ जाएगा, जेट प्रणोदन के कारण आगे बढ़ेगा।

नासा के डेवलपर्स का दावा है कि Astrobee SPHERE रोबोट की अगली पीढ़ी नहीं है। वास्तव में, यह एक पूरी तरह से नया मंच है, जिसे खरोंच से इकट्ठा किया गया है और आईएसएस पर स्वायत्त संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है। सबसे ध्यान देने योग्य परिवर्धन में से एक जेट प्रणोदन प्रणाली है। यह विद्युत प्रवाह से "शुरू" होता है, और रोबोट को इसकी गोदी में चार्ज किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, SPHERE रोबोट यह भी जानते थे कि जेट मूवमेंट के साथ कैसे आगे बढ़ना है, लेकिन वे अपनी बैटरी के चार्ज पर निर्भर थे। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, जब रोबोट के डिजाइन में अतिरिक्त तत्व जोड़े जाते हैं, तो यह अधिक कार्यात्मक हो जाता है। यदि आवश्यक हो तो मॉड्यूल को दूसरे के साथ बदल दिया जा सकता है, एक फ़ंक्शन को दूसरे के साथ बदल दिया जा सकता है।

नए रोबोट और उसके पूर्ववर्तियों के बीच का अंतर इस तथ्य को कहा जा सकता है कि SPHERES कार्बन डाइऑक्साइड के उपलब्ध "चार्ज" पर पूरी तरह से आंदोलन में निर्भर था। यह माना जाता था कि वे न केवल स्टेशन के अंदर, बल्कि बाहर भी काम कर सकते हैं। इस अर्थ में Astrobee अपने "सहयोगियों" से बहुत अलग है। यह शून्य गुरुत्वाकर्षण में तभी स्थानांतरित हो सकता है जब यह वायुमंडल में हो। रोबोट में कार्बन डाइऑक्साइड चार्ज नहीं है, इसलिए इसकी प्रतिक्रियाशील प्रणाली स्टेशन की हवा का उपयोग करती है। यानी यह आईएसएस से बाहर नहीं जा सकता।

रोबोट का कंप्यूटर नियंत्रण प्रणाली, निर्धारित मार्ग के विपरीत दिशा में हवा को पकड़ती है और फेंकती है। Astrobee किसी भी दिशा में आगे बढ़ सकता है।


तस्वीर एस्ट्रोबी जेट प्रोपल्शन मॉड्यूल में से एक दिखाती है।

क्यूब के चेहरों में से एक की सुरक्षात्मक दीवार के पीछे एक प्रशंसक है जो हवा में खींचता है। अन्य समान तत्व हैं। उनके आंदोलन को गायरोस्कोपिक बलों को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह प्रणाली लगातार काम कर रही है , जिससे रोबोट के अंदर संपीड़ित हवा की एक जेब बनती है। हवा, यदि आवश्यक हो, तो सिस्टम की गति को विशेष नलिका से निकाल दिया जाता है। वे एस्ट्रोबी के सभी चेहरों पर स्थित हैं। यदि नलिका बंद नहीं होती है, तो रोबोट नहीं चलता है। नोजल को खोलने का अर्थ है विपरीत दिशा में संपीड़ित हवा और आंदोलन की रिहाई।

कुल में, डेवलपर्स ने 12 नलिका प्रदान की हैं, जिन्हें एक विशेष क्रम में रखा गया है। यदि आप प्रति यूनिट केवल एक नोजल का उपयोग करते हैं, तो शून्य गुरुत्वाकर्षण में घन बेतरतीब ढंग से आगे बढ़ेगा। इसे मैनेज करना बहुत मुश्किल होगा। लेकिन अगर आप तुरंत नोजल की एक जोड़ी के साथ काम करते हैं, तो क्यूब संतुलित तरीके से आगे बढ़ेगा।

यह स्पष्ट है कि एक सिस्टम की उपस्थिति जो हवा के एक संलग्न स्थान में हवा के जेट के साथ चलती है, विशेष सुरक्षा उपायों के विकास की आवश्यकता होती है। यदि आवश्यक हो, तो अंतरिक्ष यात्री में से कोई भी घन को उठाकर सुरक्षित स्थान पर ले जा सकता है। इसके अलावा, रोबोट का शरीर नरम सामग्री से ढंका होता है, जो किसी भी नाजुक तत्व (लैपटॉप डिस्प्ले आदि) पर रोबोट के प्रभाव से संभावित नुकसान को कम करता है।

स्टेशन के पोरथोल के लिए, उनके लिए डरने की कोई जरूरत नहीं है। इनमें कांच की चार परतें होती हैं। दो परतें टिकाऊ ग्लास हैं जो एक अन्य प्रकार के ग्लास की दो और परतों द्वारा कवर की जाती हैं। अब नासा को यह साबित करने की आवश्यकता है कि किसी भी परिस्थिति में रोबोट परतों में से एक के माध्यम से तोड़ने में सक्षम नहीं होगा।

इसके अलावा, एस्ट्रोबी बनाते समय डेवलपर्स ने इसकी पूरी सुरक्षा प्रदान की। दूसरे शब्दों में, यदि सिस्टम सॉफ़्टवेयर "क्रेज़ी" है, तो पूरे सिस्टम को स्टेशन के लिए महत्वपूर्ण क्षति नहीं होनी चाहिए। उदाहरण के लिए, सॉफ्टवेयर में एक बग संभव के रूप में रोबोट को तेज करने और इस मोड में लगभग 20 मीटर (आईएसएस के लिए एक सीधी रेखा में अधिकतम दूरी) का कारण हो सकता है। इस मामले में, आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि जब आप स्टेशन (उसी विंडो) के किसी भी तत्व को हिट करते हैं, तो यह महत्वपूर्ण नुकसान नहीं पहुंचाएगा।

रोबोट के जेट प्रणोदन प्रणाली के व्यक्तिगत तत्वों के बीच बड़ी संख्या में सेंसर और अन्य उपकरण हैं जो रोबोट को स्वायत्त संचालन के लिए आवश्यक हैं। विशेष रूप से, वह माल की आवाजाही से निपट सकता है। रोबोट के कई चेहरे लोड के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। ऑब्जेक्ट कैप्चर सिस्टम की उपस्थिति के कारण, रोबोट इसे स्टेशन के एक छोर से दूसरे तक पहुंचा सकता है।

रोबोट की कंप्यूटर प्रणाली में तीन स्तर होते हैं: निम्न, मध्यम और उच्च। मध्य और उच्च स्तर लगभग समान हैं, सिवाय इसके कि मध्यम स्तर लिनक्स पर आधारित है और रोबोट के अधिकांश कार्यों के लिए जिम्मेदार है। लेकिन ऊपरी स्तर एंड्रॉइड के आधार पर चलता है और माल के साथ काम करने और उन्हें बिंदु से बिंदु तक स्थानांतरित करने के लिए जिम्मेदार है। डेवलपर्स के अनुसार, यह स्तर बहुत जटिल नहीं है, इसलिए आप इसके लिए एंड्रॉइड के लिए एप्लिकेशन लिख सकते हैं, सिस्टम की कार्यक्षमता का विस्तार कर सकते हैं।

सेंसर के लिए, Astrobee में 116 ° देखने के क्षेत्र के साथ एक मुख्य नेविगेशन कैमरा है। इसके अलावा, डेवलपर्स ने ऑटोफोकस के साथ एक एचडी कैमरे की उपस्थिति के लिए प्रदान किया, जो आईएसएस से पृथ्वी पर वास्तविक समय में जानकारी प्रसारित करने में सक्षम है। CamBoard Pico Flexx कैमरा डिवाइस को 4 मीटर की दूरी से बाधाओं का पता लगाने की अनुमति देता है। और एक अन्य ऑप्टिकल डिटेक्टर डिवाइस की गति निर्धारित करता है। यदि गति बहुत अधिक है, तो इसे कम करने के लिए कई इंजन बंद हो जाते हैं।

एस्ट्रोबी के फायदों में से एक यह है कि रोबोट आईएसएस के चारों ओर स्वायत्त रूप से चलने में सक्षम है (रूसी खंड को छोड़कर हर जगह)। यह इंजीनियरों और वैज्ञानिकों की एक महत्वपूर्ण उपलब्धि है, क्योंकि आईएसएस के अंदर एक खंडित स्थान है, और रोबोट के लिए वहां नेविगेट करना इतना सरल नहीं है। हालांकि, यह बहुत तर्कसंगत रूप से आयोजित किया जाता है, इसलिए रोबोट को विभिन्न डिब्बों को नेविगेट करने के लिए "तनाव" करने की आवश्यकता नहीं है। रोबोट की याद में एक मुख्य नक्शा होता है, ताकि पर्यावरण के एक फ्रेम द्वारा रोबोट समझ सके कि वह कहाँ है।

लेकिन आंदोलन के दौरान लोगों के साथ बातचीत करना अधिक कठिन काम है। लोग अधिक या कम अप्रत्याशित रूप से आगे बढ़ते हैं, और रोबोट को चलने की प्रक्रिया में उनके साथ नहीं टकराया जाना चाहिए। एस्ट्रोबी पर काम करने की प्रक्रिया में, यह समस्या भी हल हो गई थी। वैसे, रोबोट की स्वायत्त मोड को दूरस्थ रूप से अक्षम और नियंत्रित किया जा सकता है।

डिवाइस की बैटरी चार्ज करने और टेलीमेट्री डेटा लेने के लिए रोबोट के लिए डॉकिंग स्टेशन डिज़ाइन किया गया था।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, रोबोट के लिए कई ऑपरेशन करने के लिए, एक मैनिपुलेटर बनाया गया था, यह एक 3 डी प्रिंटर पर मुद्रित किया गया था। अधिकांश समय मैनिपुलेटर एक मुड़ा हुआ स्थिति में होता है, लेकिन यदि आवश्यक हो, तो यह विघटित हो सकता है। कैमरे का उपयोग करते हुए, रोबोट सुलभ वस्तुओं को पहचानता है जिसे वह स्थानांतरित कर सकता है। साथ ही मैनिपुलेटर की मदद से एस्ट्रोबी स्टेशन के अंतरिक्ष में घूमने में सक्षम है। ऐसे में आप बैटरी पावर बचा सकते हैं। यदि आप केवल मैनिपुलेटर का उपयोग करते हैं, और प्रतिक्रियाशील प्रणाली को बंद कर देते हैं, तो ऊर्जा की खपत 80% कम हो जाती है।

जोड़तोड़ के अंत में "पंजा" काफी विश्वसनीय है - अगर रोबोट ने इसकी मदद से तय किया है, लेकिन यह टूटने में सक्षम नहीं होगा। लेकिन फिर भी, यदि आवश्यक हो, तो अंतरिक्ष यात्री रोबोट को हटा सकता है, संपीड़न बल विशेष रूप से इस स्तर पर प्रदान किया जाता है कि कोई व्यक्ति आसानी से एक निश्चित रोबोट भी ले सकता है अगर कुछ गलत हो जाता है।

तो इसकी आवश्यकता क्यों है?

रोबोट का मुख्य कार्य अंतरिक्ष यात्रियों को कई नियमित कार्यों को करने में मदद करना है। भले ही रोबोट ऑफ़लाइन कार्य करेगा या दूरस्थ रूप से नियंत्रित किया जाएगा, यह किसी व्यक्ति को बदलने में सक्षम होना चाहिए। उदाहरण के लिए, एक कैमकॉर्डर स्थापित करें, स्टेशन के अंदर विभिन्न तत्वों के व्यवहार का निरीक्षण करें, स्टेशन के संचालन की निगरानी करें और वायु की गुणवत्ता की निगरानी करें। विशेष रूप से, कार्बन डाइऑक्साइड एकाग्रता के स्तर को निर्धारित करना बेहद महत्वपूर्ण है। यह विश्लेषण अक्सर किया जाता है, लेकिन अंतरिक्ष यात्री वास्तव में इस नीरस प्रक्रिया को पसंद नहीं करते हैं। लेकिन रोबोट इसमें व्यक्ति की जगह ले सकता है, और जितनी बार आवश्यक हो, हवा का विश्लेषण करता है।


रोबोट के अंतिम प्रोटोटाइप की उपस्थिति का रेंडर

इस साल आईएसएस पर रोबोट काम नहीं करेगा। नासा ने अपने स्टेशन को 2018 वित्तीय वर्ष में लॉन्च करने का दावा किया है। एक बार में तीन ऐसे रोबोट भेजे जाएंगे। दो मुख्य कार्य करेंगे, और तीसरा पूरक के रूप में कार्य करेगा। यदि भेजे गए रोबोट में से कोई भी टूट जाता है, तो उसे बदला जा सकता है।

इन रोबोटों के ISS में आने से पहले, उनके पूर्ववर्ती, SPHERES, को पहले ही हटा दिया जाएगा। अतीत में, उपकरणों ने खुद को अच्छी तरह से दिखाया, और उनके द्वारा एकत्र किए गए डेटा ने नई पीढ़ी के रोबोट के विकास में वैज्ञानिकों की बहुत मदद की। एक रोबोट आईएसएस टीम के सदस्यों को काफी राहत दे सकता है, और इनमें से तीन रोबोट पूरी तरह से मामूली, लेकिन समय लेने वाले, अंतरिक्ष यात्रियों के कर्तव्यों को पूरी तरह से हटा देंगे।

Source: https://habr.com/ru/post/hi401509/