Робот FEDOR — первые фото и видео с МКС, подготовка космонавта-оператора
29 августа 2019 года космонавты Алексей Овчинин и Александр Скворцов успешно завершили операцию по транспортировке робота FEDOR (Skybot F-850) из корабля «Союз МС-14» на борт МКС.
Робот размещен на ранее подготовленное рабочее место в малом исследовательском модуле «Поиск» российского сегмента станции и готов к проведению испытаний.
Робот Федор или FEDOR (Final Experimental Demonstration Object Research) — антропоморфный робот, который разработан НПО «Андроидная техника» и Фондом перспективных исследований (ФПИ), и должен заменить человека в местах повышенного риска, а сейчас одна из его модификаций находится в космосе на борту МКС.
Вот как был размещен робот FEDOR внутри корабля «Союз МС-14» среди полезной нагрузки (научного и медицинского оборудования, комплектующих для системы жизнеобеспечения, контейнеров с продуктами питания, медикаментами и средствами личной гигиены для членов экипажа).
Так что добраться до робота и переместить его на МКС — это была достаточно непростая работа. Тем более, что робот был подключен к системе электропитания и потребовалось отключить его от бортовых систем корабля «Союз МС-14» перед началом этой операции.
На МКС с роботом FEDOR будут работать два российских космонавта Александр Скворцов и Алексей Овчинин.
Российский экипаж позирует с роботом FEDOR внутри станции:
Первые видеокадры с роботом FEDOR в невесомости:
Роботом FEDOR на МКС будут управлять в режиме «аватар» Александр Скворцов, который еще на Земле прошел специальный подготовительный курс по управлению движениями робота с помощью экзоскелета, чтобы робот мог работать в режиме копирования действий оператора.
«Получается так, именно в таком режиме, как аватар», — сказал Александр Скворцов, отвечая на вопрос о том, будет ли FEDOR первым андроидным механизмом на станции.
Космонавт-оператор Александр Александрович Скворцов готовится к проведению серии экспериментов с роботом FEDOR на МКС. Подготовка и экзоскелета и проверка интерфейса между оператором и роботом:
В систему движений робота FEDOR введено ограничение управляющего воздействия со стороны оператора по рывку, ускорению, угловой скорости и положению каждой степени подвижности, чтобы минимизировать случайные повреждения оборудования и элементов МКС при проведении экспериментов.
Электропитание антропоморфного робота FEDOR (Skybot F-850) будет обеспечиваться за счет набора штатных аккумуляторных батарей от космического скафандра серии «Орлан».
У робота FEDOR есть большая красная кнопка слева на груди для отключения его электропитания оператором в нештатной ситуации.
Для активации робота FEDOR нужно подключить кабели электропитания и управления, настроить и подключить экзоскелет в центральный блок управления.
Разъем электропитания справа снизу туловища робота:
Разъем управления слева снизу туловища робота:
Центральный внешний блок управления элементами робота FEDOR (коммутация элементов и обработка данных):
Модуль системы электропитания дополнительно оснащен выносной аварийной кнопкой отключения:
Очень интересно, как на МКС будут скомпонованы и размещены все элементы управления и электропитания робота FEDOR.
Кстати, уже возникла первая нештатная ситуация у космонавтов с роботом — при подключении экзоскелета были проблемы с управлением кистью левой руки, которые в итоге были исправлены, и сейчас с управлением все в порядке.
Инженерно-космический способ использования ленты для фиксации пальцев робота при фотографировании:
Также у робота FEDOR появилось новое задание — из ЦУПа поручили российскому экипажу МКС — Алексею Овчинину и Александру Скворцову записать обращение робота FEDOR к российским школьникам, чтобы он их поздравил с Днем знаний 1 сентября.
Включение робота FEDOR на МКС прошло штатно, хотя космонавты и робот озвучили этот момент с шутками, якобы космонавт Алексей Николаевич Овчинин при запуске даже предложил использовать молоток и гаечный ключ, а роботу пришлось произвести автозапуск.
«Леша, я тебя вижу. Достаточно хорошее изображение, четкое», — отметил Скворцов, который благодаря шлему может видеть камерами робота. Чуть позже Скворцов смог пошевелить пальцами «Федора». «О, Федор тут пальцами шевелит», — подтвердил Овчинин.
На данный момент робот FEDOR завершил первую партию тестовых задач на МКС: при выполнении космонавтом-оператором технологических операций помогал ему в выборе необходимого инструмента, потом в режиме копирования успешно робот собрал электросоединители, имитируя ремонт кабелей на внешнем борту станции, поработал руками с отверткой и разными ключами.
Задачи робота FEDOR на МКС
Космонавты будут оценивать в условиях МКС правильность конструкторских расчетов при создании робота FEDOR и перспективы реализации этого проекта по оказанию робототехнической поддержки экипажа станции для длительных полетов.
Первый полет робота FEDOR — это только пробный шаг в большом объеме испытаний и экспериментов, связанных с разработкой и использованием антропоморфных робототехнических систем.
Даже если на борту МКС космонавт-оператор Александр Скворцов сумеет повторить лишь часть экспериментов, которые делали с роботом на Земле, то этот опыт будет бесценен для разработчиков.
В основные задачи робота FEDOR (Skybot F-850) на этот полет входят передача телеметрии, определение параметров, связанных с безопасностью полета, в том числе перегрузок, проведение экспериментов на МКС по отработке в режиме копирования действий оператора, проверяться работа мелкой моторики робота в условиях невесомости, его умение пользоваться инструментами.
Научная новизна космического эксперимента с роботом FEDOR заключается в:
- проверке адекватности, уточнении и верификации математической модели робота как многозвенной приводной машины, действующей в условиях невесомости в ограниченном пространстве;
- исследовании комплексного влияния факторов космического полета на системы робота (датчиковая аппаратура, в том числе средства силомоментного очувствления и средства технического зрения, элементы точной механики);
- уточнении требований к системе управления манипуляторами и захватами в режиме тонкой моторики для обеспечения выполнения операций при воздействии факторов космического полета;
- уточнении требований к характеристикам приводов манипуляторов и захватов для обеспечения выполнения силовых операций с замками, задвижками, вентилями, функционирующих как в условиях невесомости, так и нормального значения силы тяжести;
- исследовании режимов собственного тепловыделения робота на различных стадиях полета с учетом решаемых функциональных задач.
30 августа 2019 года на борту МКС начнется проведение эксперимента «Испытатель», робот FEDOR в режиме аватара будет повторять движения за Александром Скворцовым, облаченным в экзоскелет, выполняя различную механическую работу руками внутри модуля «Поиск».
Возвращение корабля «Союз МС-14» с роботом FEDOR (Skybot F-850) с МКС на Землю состоится 7 сентября 2019 года, как и планировалось изначально, а заминка в два дня, что была потрачена на попытки стыковки, никак не повлияет на количество задач и объем работ, которые запланированы выполнить с помощью робота FEDOR (Skybot F-850) на МКС.
После возвращения на Землю робота FEDOR будут изучать, модифицировать, готовить к новому полету и работе на внешнем борту МКС или участию в тестовых испытаниях на новом корабле в рамках опытно-конструкторской работы «Федерация».
«Второе поколение робота FEDOR сконструируют без ног, и он будет меньше похоже на человека, чем нынешняя версия. Главное, чтобы максимально облегчить оператору действия. То есть, машина должна четко повторять все, что делает оператор-космонавт, или оператор из ЦУПа. А вот уже передвижение по станции, тут уже иные будут устройства, там не ноги будут нужны», — сказал глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин о перспективах развития робота FEDOR.
