揭秘！他們助航天員出艙活動(dòng)“一臂之力”

【資料圖】

最近一段時(shí)間，神舟十五號(hào)航天員正在為首次出艙活動(dòng)進(jìn)行任務(wù)準(zhǔn)備。與此同時(shí)，北京航天飛行控制中心的空間站機(jī)械臂操控團(tuán)隊(duì)也在同步展開(kāi)相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。

為了確保航天員在機(jī)械臂的輔助下順利執(zhí)行各項(xiàng)艙外作業(yè)，飛控團(tuán)隊(duì)開(kāi)展多輪桌面推演，認(rèn)真檢查地面仿真系統(tǒng)，并完善各項(xiàng)監(jiān)控手段。

北京航天飛行控制中心工程師 謝圓：在航天員出艙的時(shí)候，我們不光要保證航天員完成工作，同時(shí)地面保障條件，包括測(cè)控條件、機(jī)械臂的配合，以及整個(gè)空間站的一個(gè)狀態(tài)設(shè)置，都是需要根據(jù)航天員工作的進(jìn)度來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)整的。我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)動(dòng)態(tài)的規(guī)劃系統(tǒng)，跟著航天員出艙，實(shí)時(shí)進(jìn)行天地協(xié)同的動(dòng)態(tài)規(guī)劃。我們也看到隨著天地協(xié)同配合的效率提高，整個(gè)出艙活動(dòng)的效率在提高。

在空間站任務(wù)中，無(wú)論是航天員和貨物的出艙，還是大型在軌飛行器的轉(zhuǎn)位，都需要空間站機(jī)械臂一起協(xié)同開(kāi)展作業(yè)。作為具有7個(gè)自由度的機(jī)器人系統(tǒng)，機(jī)械臂的遙操作是一個(gè)非常復(fù)雜的控制過(guò)程。

北京航天飛行控制中心工程師 謝圓：對(duì)于人機(jī)協(xié)同以及天地協(xié)同都是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。對(duì)控制精度要求是比較高的，除了在前期規(guī)劃的時(shí)候需要對(duì)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)路徑等進(jìn)行規(guī)劃之外，我們?cè)谌蝿?wù)實(shí)施的時(shí)候，還對(duì)它的控制方式進(jìn)行提前設(shè)計(jì)。針對(duì)這么一個(gè)多自由度的機(jī)器人系統(tǒng)的控制，以及它是一個(gè)在太空中工作的機(jī)器人系統(tǒng)的整個(gè)控制，對(duì)地面的挑戰(zhàn)還是非常大的。