Космороботоы-эксплореры

Исследовательские роботы - это роботы, предназначенные для поиска, сбора, переработки и передачи информации об исследуемых объектах.,Такими объектами могут быть труднодоступные, а также недоступные для человека сферы - космическое пространство, океанские глубины, недра Земли, эктремальные лабораторные условия и т.п. - либо области, где требуются выявление, переработка и анализ огромного количества информации, например, информационный поиск и разведка, искусство, научно-исследовательские разработки и техника.

Ярким примером современных исследовательских роботов являются автоматические аппараты для исследования космоса и планет, или космические роботы-эксплореры. На протяжении уже многих лет мы являемся свидетелями штурма космоса семейством очувствленных роботов. С помощью советской автоматической станции ”Луна-3” впервые удалось сфотографировать обратную сторону Луны, что явилось началом прямого изучения лунной поверхности. Советский космический аппарат автоматической станции ”Луна-16” доставил на Землю образцы лунного грунта. Аналогичная операция была проведена автоматической станцией ”Луна-20”. Очувствленные космические роботы ”Луноход-1”  и ”Луноход-2, доставленные на поверхность Луны автоматическими станциями ”Луна-17” и ”Луна-21” и управляемые человеком-оператором в супервизорном режиме, получили и передали на Землю ценнейшую информацию о лунной поверхности.

Первый в истории человечества очувствленный космический робот ”Луноход-1” (рисунок снизу) имел довольно сложный сенсорный аппарат с элементами искусственного зрения в виде бортовых стереоскопических телевизионных камер, совершенную двигательную систему в виде 8-колесного шасси с автономно управляемыми мотор-колесами и манипулятор для взятия проб грунта, что позволило ему выполнить сложную программу перемещений и исследований на поверхности Луны.

Космические роботы вошли в состав посадочных модулей американских автоматических лунных аппаратов серии ’’Сервойер”. Каждый такой робот, оснащенный рукой-пантографом с рабочим органом в виде экскаваторной лопаты, способен с целью забора лунного грунта копать траншею на расстоянии 1 м от посадочного модуля.

На поверхность Марса был доставлен американский космический робот-лаборатория ’’Викинг”' (рисунок снизу). В отличие от ’’Луноходов” этот аппарат стационарный, но тоже снабжен манипулятором с грунтозаборным устройством, успешно работавшим более двух лет, на протяжении которых поддерживалась связь с Землей.

Эти выдающиеся эксперименты имели большое значение не только для космических исследований, но и для развития робототехники, они показали, насколько сложным и, казалось бы, невыполнимым может быть задание, даваемое космическому роботу.

По прогнозу специалистов, дальнейшее развитие космических роботов и манипуляторов будет осуществляться в следующих 4-х направлениях: 1) исследовательские системы, 2) глобальные и обслуживающие комплексы, 3) системы "индустриализации” космоса, 4) транспортные системы.

Теперь одним из самых совершенных ’’обслуживающих” космических роботов следует считать дистанционно управляемую манипуляционную систему (ДУМС) транспортного космического корабля многоразового использования ’’Спейс Шаттл”, разработанную канадскими учеными по заказу Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) США; она предназначена для съема с орбиты различных грузов и объектов с помощью манипуляторов с шестью степенями подвижности, радиусом действия 15,2 м и грузоподъемностью около 30 т (!), а также для производства ремонтных и аварийных работ, для чего манипулятор оборудован двумя телекамерами. Системой управления ДУМС предусмотрено несколько режимов управления: от ручного - с пульта кормового поста корабля ’’Спейс Шаттл”, до автоматического - по программе, заложенной экипажем на Земле или уже в космосе. Подобные манипуляторы для съема отработавших спутников с орбит и обслуживания космических кораблей разработаны также в России и Китае.