Mobilní servisní systém - Mobile Servicing System - Wikipedia

Astronaut Stephen K. Robinson ukotven na konci Canadarm2 během STS-114, 2005
Canadarm2 se pohybuje Rassvet kotvit se zapnutou stanicí STS-132, 2010

The Mobilní servisní systém (MSS) je robotické systém na palubě Mezinárodní vesmírná stanice (ISS). Spuštěn na ISS v roce 2001 hraje klíčovou roli při montáži a údržbě stanic; pohybuje zařízením a zásobami po stanici, podporuje astronauty pracující ve vesmíru a obsluhuje přístroje a další užitečné zatížení připojené k ISS a používá se k externí údržbě. Astronauti absolvují specializované školení, které jim umožní provádět tyto funkce s různými systémy MSS.

MSS se skládá ze tří složek:

  • systém vzdálené manipulace vesmírné stanice (SSRMS), známý jako Canadarm2.
  • základní systém Mobile Remote Servicer Base (MBS).
  • the Obratný manipulátor pro speciální účely (SPDM, také známý jako „Dextre“ nebo „Canada hand“).

Systém se může pohybovat po kolejích na Integrovaná vazníková struktura v horní části USA poskytovaný vozík Mobile Transporter, který je hostitelem základního systému MRS. Řídicí software systému byl napsán v Programovací jazyk Ada 95.[1]

MSS navrhl a vyrobil MDA, (dříve volaly divize MacDonald Dettwiler Associates Vesmírné mise MDA, MD Robotics, a dříve nazývaný SPAR Aerospace) pro Kanadská kosmická agentura Příspěvek k Mezinárodní vesmírné stanici.

Canadarm2

Astronaut Leroy Chiao ovládání Canadarm2 z Osud laboratoř
Vnější strana Canadarm je potažena kevlarovou tkaninou, zatímco samotné rameno je vyrobeno z Titan
Leland Melvin práce na robotických řídicích počítačích
Logo kanadské vlády na boku Canadarm2.
Unikátní pohled na celé rameno, MBS a Dextre, ukotvení kontejnerů v blízkosti masivních solárních polí
Canadarm2 zachycuje Cygnus 7 na konci roku 2016

Oficiálně známý jako Systém vzdálené manipulace vesmírné stanice (SSRMS). Zahájeno dne STS-100 v dubnu 2001 je tato ruka druhé generace větší a pokročilejší verzí Raketoplán je originál Canadarm. Canadarm2 je při plném natažení 17,6 m (58 stop) a má sedm motorizovaných kloubů (`` loketní`` závěs uprostřed a tři otočné klouby na každém z konců zápěstí / ramen). Má hmotnost 1 800 kg (4 000 lb) a průměr 35 cm (14 in) a je vyroben z titanu. Rameno je schopné zvládnout velké užitečné zatížení až 116 000 kg (256 000 lb) a bylo schopné pomoci s dokováním raketoplánu. Je přemístitelný sám a může se pohybovat mezi konci a dostat se do mnoha částí vesmírné stanice v palcový červ -jako pohyb. V tomto pohybu je omezen pouze počtem Svítidla pro upevnění dat (PDGF) na stanici. PDGF umístěné kolem stanice poskytují energii, data a video do ramene prostřednictvím kteréhokoli z těchto dvou Blokování koncových efektů (LEE). Rameno může také cestovat po celé délce nosníku vesmírné stanice pomocí systému Mobile Base System.

Kromě pohybu kolem stanice může paže pohybovat jakýmkoli předmětem pomocí a drapák. Při konstrukci stanice bylo rameno použito k přesunutí velkých segmentů na místo. Lze jej také použít k zajmutí nepilotovaných lodí, jako je SpaceX Dragon, Cygnus kosmická loď a japonštině Transferové vozidlo H-II (HTV), které jsou vybaveny standardním upínacím zařízením, které Canadarm2 používá k zachycení a ukotvení kosmické lodi. Rameno se také používá k odpojení a uvolnění kosmické lodi po použití.

Palubní operátoři vidí, co dělají, při pohledu na tři obrazovky LCD Robotic Work Station (RWS). MSS má dvě jednotky RWS: jednu umístěnou v Osud modul a druhý v Kopule. MSS ovládá vždy jen jeden RWS. RWS má dvě sady ovládacích joysticků: jeden rotační ruční ovladač (RHC) a jeden překladový ruční ovladač (THC). Kromě toho je to displej a ovládací panel (DCP) a přenosný počítačový systém (PCS).

V posledních letech velí většině robotických operací dálkově letový ovladač na zemi v Christopher C. Kraft Jr. Mission Control Center, nebo z Kanadská kosmická agentura. Operátoři mohou pracovat na směny, aby dosáhli cílů s větší flexibilitou, než když to dělají operátoři palubní posádky, i když pomalejším tempem. Operátoři astronautů se používají pro časově kritické operace, jako jsou návštěvy zajetí vozidel a podpora robotiky mimosilniční aktivita.

Blokování koncových efektů

Kresba LEE
Západkový koncový efektor (LEE)

Canadarm2 má dva LEE, jeden na každém konci. LEE má 3 snare dráty k zachycení drapák hřídel.[2] Další LEE je na jednotce Mobile Base System Payload ORU Accommodations (POA). POA LEE se používá k dočasnému uložení velkých komponent ISS. Ještě jedna je na Special Purpose Dexterous Manipulator (SPDM, také známý jako „Dextre“ nebo „Canada hand“). Na různých místech ISS bylo vyrobeno a použito šest LEE.

S / NPočáteční umístěníSoučasná pozice
201PÓL BPOA LEE
202LEE AZemě, která bude renovována na Ground Spare
203POA LEELEE A
204Náhradní uloženo ELC1PÓL B
205Země, Země náhradníNáhradní uložen na vnějším ISS
301SPDM LEESPDM LEE

Obratný manipulátor pro speciální účely

Hlavní článek: Dextre

Obratný manipulátor pro speciální účely neboli „Dextre „, je menší dvouramenný robot, který lze připojit k Canadarm2, ISS nebo k mobilnímu základnímu systému. Ramena a jeho elektrické nástroje jsou schopny zvládnout náročné montážní úkoly a měnit Orbitální náhradní jednotky (ORU) v současné době s nimi zacházejí astronauti během vesmírných procházek. Přestože se Canadarm2 může pohybovat po stanici „palcovým pohybem“, není schopen s sebou nic nést, pokud není připojen Dextre. Testování proběhlo v komorách simulace vesmíru Kanadské kosmické agentury Laboratoř Davida Floridy v Ottawa, Ontario. Manipulátor byl vypuštěn na stanici 11. března 2008 STS-123.

Dextre a Canadarm2 se dokovaly vedle sebe na Power Data Grapple Fixtures

Mobilní základní systém

Mobilní základní systém těsně předtím, než jej Canadarm2 nainstaloval na Mobile Transporter během STS-111

Mobile Remote Servicer Base System (MBS) je základní platforma pro robotická ramena. To bylo přidáno do stanice během STS-111 v červnu 2002. Platforma spočívá na vrcholu Mobilní transportér[3] (nainstalováno dne STS-110, navrhl Northrop Grumman v Carpinteria, Kalifornie ), což mu umožňuje klouzat po kolejích 108 metrů po kolejích hlavní krov stanice.[4] Canadarm2 se může přemístit sám, ale nemůže nosit současně, Dextre se nemůže přemístit sám. MBS dává těmto dvěma robotickým ramenům možnost cestovat po pracovištích po celé konstrukci krovu a podél cesty šlápnout na drapáky. Když Canadarm2 a Dextre jsou připojeny k MBS, mají celkovou hmotnost 4 900 kg (10 800 lb).[5] Jako Canadarm2 to bylo postaveno MD Robotics a má minimální životnost 15 let.[6][7]

MBS je vybaven čtyřmi Svítidla pro upevnění dat, jeden v každém ze svých čtyř horních rohů. Kterýkoli z nich může být použit jako základna pro dva roboty, Canadarm2 a Dextre, stejně jako jakékoli užitečné zatížení, které mohou mít. MBS má také dvě umístění pro připojení nákladu. První je Uložení užitečného zatížení / výměna orbitální jednotky (POA). Jedná se o zařízení, které vypadá a funguje podobně jako zařízení Blokování koncových efektů Canadarm2. Může být použit k zaparkování, napájení a velení jakéhokoli užitečného zatížení pomocí upínacího zařízení, přičemž Canadarm2 může dělat něco jiného. Druhé umístění přílohy je Společný systém připojení MBS (MCAS). Toto je další typ připojovacího systému, který se používá k hostování vědeckých experimentů.[6]

MBS také podporuje astronauty během extravehicular aktivity. Má umístění pro uložení nástrojů a vybavení, opěrky nohou, zábradlí a připevňovací body bezpečnostního postroje a také sestavu kamery. V případě potřeby je dokonce možné, aby astronaut „řídil“ MBS, zatímco se pohybuje nejvyšší rychlostí asi 1,5 metru za minutu.[3] Na obou stranách MBS jsou Crew a Equipment Translation Aids. Tyto vozíky jezdí na stejných kolejích jako MBS. Astronauti na nich během EVA jezdí ručně, aby přepravili vybavení a usnadnili jejich pohyb po stanici.

Canadarm2 jezdící na mobilním základním systému podél železnice Mobile Transporter, která vede po délce hlavního krovu stanice

Vylepšené sestavení ramen ISS

Hlavní článek: Systém senzorů ramen Orbiter § Vylepšená montáž ramen ISS

27. května 2011 byl nainstalován výložník o rozměrech 15,24 m (50 stop) s madly a inspekčními kamerami, který je připevněn na konec Canadarm2.

  • Shuttle Remote Manipulator System (RMS) holding OBSS boom on STS-114

  • Astronaut Scott Parazynski (vpravo) na koni boomu OBSS za účelem opravy solárního pole během STS-120

Další robotika ISS

Stanice během toho obdržela druhé robotické rameno STS-124, Japonský experimentální modul Systém vzdálené manipulace (JEM-RMS). JEM-RMS bude primárně používán k servisu Zařízení vystavené společnosti JEM. Další robotické rameno, Evropská robotická ruka (ERA) je naplánováno na start vedle ruské výroby Víceúčelový laboratorní modul v květnu 2021.

Připojeno k Pirs, ISS má také dva Strela nákladní jeřáby. Jeden z jeřábů lze vysunout až na konec Zarya. Druhý se může protáhnout na opačnou stranu a dosáhnout na konec Zvezda. První jeřáb byl sestaven ve vesmíru během STS-96 a STS-101. Druhý jeřáb byl spuštěn po boku samotného Pirse.

Seznam jeřábů

názevAgentura nebo společnostZahájení
Canadarm 2Kanadská kosmická agentura19. dubna 2001
DextreKanadská kosmická agentura11. března 2008

Viz také

Reference

  1. ^ „Případová studie: MDA - kanadské vesmírné rameno“ (PDF). AdaCore. Citováno 2009-10-15.
  2. ^ Kontrolní seznam EVA STS-126 Letový dodatek, 2008 stránky 115, 117, 118
  3. ^ A b „Nejpomalejší a nejrychlejší vlak ve vesmíru“. NASA.
  4. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 29. 06. 2015. Citováno 2015-06-26.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  5. ^ Garcia, Mark (22. října 2018). „Mobile Servicing System“. NASA.
  6. ^ A b „CSA - STS-111 - Mobile Base System - MBS Design“. Kanadská kosmická agentura. Citováno 2008-03-15.
  7. ^ „CSA - STS-111 - Mobile Base System - Backgrounder“. Kanadská kosmická agentura. Citováno 2008-03-15.[trvalý mrtvý odkaz ]

Další čtení

externí odkazy