BEIJING, 26. Februar (Xinhua) -- Die chinesische „Shenzhou-19“-Besatzung an Bord der Raumstation „Tiangong“ hat kürzlich den Test eines Pipeline-Inspektionsroboters im Orbit abgeschlossen und damit eine solide technische Grundlage für zukünftige Rohrleitungsinspektionen auf der Raumstation geschaffen.
Die Astronauten bauten eine simulierte Rohrleitung in der Umlaufbahn, die gerade Rohre, gebogene Rohre und konische Rohre mit verschiedenen Durchmessern umfasste. Innerhalb dieser simulierten Leitung führten sie laut der Behörde für bemannte Raumfahrt in China (CMSA) Tests zur Mobilität des Roboters, zu seinem Ausfahren aus eingefahrenem Zustand und zu seinem Ausfahren nach der Feinabstimmung seines Status durch.
Während des Tests zeigte der Roboter stabile und zuverlässige Bewegungen durch verschiedene Arten von Rohrleitungen und bestätigte damit seine Technologie für autonome Mobilität, die für mehrere komplexe Rohrleitungsstrukturen ausgelegt ist. Darüber hinaus konnte der Roboter auch nach einem Stromausfall problemlos aus komplexen Rohrleitungen entnommen werden, was die Sicherheit seines passiven, nachgiebigen Mechanismus bestätigte.
Bei diesem ersten Weltraumtest eines Spezialroboters auf der chinesischen Raumstation habe der Roboter seine autonome Anpassungsfähigkeit und Sicherheit in komplexen Rohrleitungsumgebungen unter Beweis gestellt und es seien wertvolle Erfahrungen für zukünftige praktische Anwendungen von Robotern in Raumstationsrohrleitungen gesammelt worden, so die Behörde.
Ein Rohrleitungs-Inspektionsroboter stehe innerhalb von Rohrleitungen vor zahlreichen Herausforderungen, so die CMSA. So müsse er sich an die komplexen Strukturen innerhalb der Raumstationsrohrleitungen anpassen und autonome Bewegungen ausführen.
Zudem muss der Roboter seine eigene Sicherheit gewährleisten. Dazu gehört die Aufrechterhaltung einer angemessenen Kontaktkraft mit den Rohrleitungswänden, die Anpassung an Änderungen des Rohrleitungsdurchmessers und das Vermeiden, in unerwarteten Situationen in der Rohrleitung stecken zu bleiben.
Um diese Herausforderungen zu meistern, entwickelten die Forscher für den Rohrleitungs-Inspektionsroboter ein biomimetisches Design mit variabler Steifigkeit.
Inspiriert von den Röhrenfüßen von Stachelhäutern wie Seesternen, Seeigeln und Seegurken, die sich im Ruhezustand in den Körper zurückziehen und sich bei Bewegung nach außen ausdehnen, entwarfen die Forscher einen kombinierten aktiven und passiven Beinscherenmechanismus für den Roboter.
Der passive Mechanismus ermöglicht es den Beinen des Roboters, ihre Länge schnell an Änderungen des Rohrdurchmessers anzupassen, wodurch die Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Rohrgrößen gewährleistet wird.
Der aktive Mechanismus reguliert dynamisch den Druck zwischen den Füßen des Roboters und der Rohrwand, wodurch ein zuverlässiger Kontakt gewährleistet und ausreichend Antrieb für die Vorwärtsbewegung des Roboters bereitgestellt wird.
Das intelligente „Gehirn“ des Roboters berechnet seine Haltung und Position mithilfe seiner Ganzkörpersensoren und generiert eine Bewegungsstrategie. Unter der Prämisse, die Sicherheit der Rohrleitung zu gewährleisten, passt er die Positionen, Geschwindigkeiten und Kraftausgaben aller Gelenke an, um eine reibungslose Bewegung innerhalb der Rohrleitungen der Raumstation zu ermöglichen.
Während des Tests überwachte das Bodenpersonal die Position, den Strom, die Kontaktkraft und andere Statusdaten des Roboters in Echtzeit über eine Bodenunterstützungssoftware und beobachtete synchron die Bewegung des Roboters. So war es möglich, die Astronauten bei der Durchführung von Operationen im Orbit zu unterstützen.
Das Bodenpersonal wertete außerdem durch die Analyse der erfassten Daten die Testergebnisse aus und lieferte so eine Grundlage für nachfolgende Experimente.
(gemäß der Nachrichtenagentur Xinhua)
