Mobilny System Obsługi
Mobilny system serwisowy ( MSS ) to zrobotyzowany system na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Wystrzelony na ISS w 2001 roku, odgrywa kluczową rolę w montażu i konserwacji stacji; przenosi sprzęt i zaopatrzenie po stacji, wspiera astronautów pracujących w kosmosie oraz obsługuje instrumenty i inne ładunki dołączone do ISS i służy do zewnętrznej konserwacji. Astronauci przechodzą specjalistyczne szkolenie, aby umożliwić im wykonywanie tych funkcji za pomocą różnych systemów MSS.
MSS składa się z trzech elementów:
- system zdalnego manipulatora stacji kosmicznej (SSRMS), znany jako Canadarm2 .
- system bazowy Mobile Remote Servicer (MBS).
- Special Purpose Dexterous Manipulator (SPDM, znany również jako „Dextre” lub „Kanada ręka” ).
System może poruszać się po szynach na Zintegrowanej Strukturze Kratownicowej na dostarczonym przez USA wózku Mobile Transporter, na którym znajduje się system bazowy MRS. Oprogramowanie sterujące systemem zostało napisane w języku programowania Ada 95 .
MSS został zaprojektowany i wyprodukowany przez MDA (wcześniej działy MacDonald Dettwiler Associates zwane MDA Space Missions , MD Robotics, a wcześniej SPAR Aerospace) jako wkład Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej w Międzynarodową Stację Kosmiczną.
Canadarm2
.jpg)
Oficjalnie znany jako System Zdalnego Manipulatora Stacji Kosmicznej (SSRMS). Wystrzelone na STS-100 w kwietniu 2001 r. Ramię drugiej generacji jest większą, bardziej zaawansowaną wersją oryginalnego Canadarm wahadłowca kosmicznego . Canadarm2 ma 17,6 m (58 stóp), gdy jest w pełni rozciągnięty i ma siedem zmotoryzowanych przegubów (zawias „łokciowy” pośrodku i trzy przeguby obrotowe na każdym z końców „nadgarstka / ramienia”). Ma masę 1800 kg (4000 funtów) i średnicę 35 cm (14 cali) i jest wykonany z tytanu. Ramię jest w stanie przenosić duże ładunki o masie do 116 000 kg (256 000 funtów) i było w stanie pomóc w dokowaniu promu kosmicznego. Jest samoczynny i może poruszać się od końca do końca, aby dotrzeć do wielu części Stacji Kosmicznej ruchem przypominającym robaka . W tym ruchu jest on ograniczony jedynie liczbą uchwytów Power Data Grapple (PDGF) na stacji. PDGF rozmieszczone wokół stacji dostarczają zasilanie, dane i wideo do ramienia przez jeden z dwóch zatrzaskowych efektorów końcowych (LEE). Ramię może również przemieszczać się po całej długości kratownicy stacji kosmicznej za pomocą mobilnego systemu bazowego.
Oprócz poruszania się po stacji, ramię może przenosić dowolny obiekt za pomocą chwytaka . W konstrukcji stacji ramię służyło do przesuwania dużych segmentów na miejsce. Może być również używany do chwytania niepilotowanych statków, takich jak SpaceX Dragon , statek kosmiczny Cygnus i japoński pojazd transportowy H-II (HTV), które są wyposażone w standardowy zaczep, którego Canadarm2 używa do chwytania i cumowania statku kosmicznego. Ramię służy również do odcumowania i uwolnienia statku kosmicznego po użyciu.
Operatorzy pokładowi widzą, co robią, patrząc na trzy ekrany LCD Robotic Work Station (RWS). MSS ma dwie jednostki RWS: jedną zlokalizowaną w module Destiny , a drugą w kopule . Tylko jeden RWS kontroluje MSS w danej chwili. RWS ma dwa zestawy joysticków sterujących: jeden obrotowy kontroler ręczny (RHC) i jeden translacyjny kontroler ręczny (THC). Oprócz tego jest to wyświetlacz i panel sterowania (DCP) oraz przenośny system komputerowy (PCS).
W ostatnich latach większość operacji robotów jest zdalnie sterowana przez kontrolerów lotów naziemnych w Centrum Kontroli Misji im. Christophera C. Krafta Jr. lub w Centrum Kosmicznym im. Johna H. Chapmana Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej . Operatorzy mogą pracować na zmiany, aby osiągnąć cele z większą elastycznością niż w przypadku operatorów pokładowych, choć w wolniejszym tempie. Operatorzy astronauci są wykorzystywani do operacji o krytycznym znaczeniu czasowym, takich jak odwiedzanie przechwytywania pojazdów i wspieranych przez roboty działań poza pojazdami .
Jakiś czas przed 12 maja 2021 r. Canadarm2 został uderzony przez mały kawałek gruzu orbitalnego, który uszkodził jego osłony termiczne i jeden z wysięgników. Wyglądało na to, że jego działanie nie zostało naruszone.
Canadarm 2 pomoże również zacumować moduły stacji kosmicznej Axiom na ISS .
Zatrzaskowe efektory końcowe
Canadarm2 ma dwa LEE, po jednym na każdym końcu. LEE ma 3 linki werbla do chwytania trzonu uchwytu chwytaka . Inny LEE znajduje się w jednostce Payload ORU Accommodations (POA) mobilnego systemu bazowego. POA LEE służy do tymczasowego przechowywania dużych elementów ISS. Jeszcze jeden dotyczy Zręcznego Manipulatora Specjalnego Przeznaczenia (SPDM, znanego również jako „Dextre” lub „Kanada ręka”). Sześć LEE zostało wyprodukowanych i używanych w różnych miejscach na ISS.
| S/N | Początkowa lokalizacja | Aktualna lokalizacja |
|---|---|---|
| 201 | LEE B | POA LEE |
| 202 | LEE A | Ziemia, do remontu dla Ground Spare |
| 203 | POA LEE | LEE A |
| 204 | Zapas przechowywany na ELC1 | LEE B |
| 205 | Ziemia, ziemia zapasowa | Zapas przechowywany na zewnętrznej ISS |
| 301 | SPDM LEE | SPDM LEE |
Zręczny manipulator specjalnego przeznaczenia
Specjalny zręczny manipulator lub „ Dextre ” to mniejszy dwuramienny robot, który można podłączyć do Canadarm2, ISS lub mobilnego systemu bazowego. Ramiona i ich elektronarzędzia są w stanie poradzić sobie z delikatnymi zadaniami montażowymi i wymianą Orbitalnych Jednostek Zamiennych (ORB), którymi obecnie zajmują się astronauci podczas spacerów kosmicznych. Chociaż Canadarm2 może poruszać się po stacji „ruchem robaka calowego”, nie jest w stanie niczego ze sobą nosić, chyba że jest podłączony Dextre. Testy przeprowadzono w komorach symulacji kosmosu należących do Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej David Florida Laboratory Ottawa , Ontario. Manipulator został wystrzelony na stację 11 marca 2008 roku na pokładzie STS-123 .
mobilny system bazowy
Mobile Remote Servicer Base System (MBS) to podstawowa platforma dla ramion robotów. Został dodany do stacji podczas STS-111 w czerwcu 2002. Platforma spoczywa na szczycie Mobile Transporter (zainstalowanego na STS-110 , zaprojektowanego przez Northrop Grumman w Carpinteria, Kalifornia ), co pozwala jej ślizgać się 108 metrów w dół po szynach na stacji kratownica główna . Canadarm2 może sam się przemieścić, ale nie może jednocześnie przenosić, Dextre nie może sam się przemieścić. MBS daje dwóm robotom możliwość przemieszczania się do miejsc pracy wzdłuż konstrukcji kratownicy i schodzenia na uchwyty chwytakowe po drodze. Kiedy Canadarm2 i Dextre są przymocowane do MBS, mają łączną masę 4900 kg (10800 funtów). Podobnie jak Canadarm2 został zbudowany przez MD Robotics i ma minimalny okres użytkowania wynoszący 15 lat.
MBS jest wyposażony w cztery uchwyty Power Data Grapple , po jednym w każdym z czterech górnych rogów. Każdy z nich może służyć jako baza dla dwóch robotów, Canadarm2 i Dextre, a także dowolnego ładunku, który może być w nich przetrzymywany. MBS ma również dwie lokalizacje do mocowania ładunków. Pierwszym z nich są jednostki zastępujące ładunek/orbital (POA). Jest to urządzenie, które wygląda i działa podobnie do zatrzaskowych efektorów końcowych firmy Canadarm2. Można go używać do parkowania, zasilania i kierowania dowolnym ładunkiem za pomocą chwytaka, jednocześnie pozwalając Canadarm2 na robienie czegoś innego. Inną lokalizacją mocowania jest MBS Common Attachment System (MCAS). Jest to inny rodzaj systemu mocowania, który jest używany do przeprowadzania eksperymentów naukowych.
MBS wspiera również astronautów podczas działań kosmicznych . Posiada miejsca do przechowywania narzędzi i sprzętu, podnóżki, poręcze i punkty mocowania pasów bezpieczeństwa, a także zespół kamery. W razie potrzeby astronauta może nawet „jeździć” MBS, gdy porusza się on z maksymalną prędkością około 1,5 metra na minutę. Po obu stronach MBS znajdują się pomoce do tłumaczenia załogi i wyposażenia. Wózki te poruszają się po tych samych szynach co MBS. Astronauci jeżdżą na nich ręcznie podczas EVA w celu transportu sprzętu i ułatwienia poruszania się po stacji.
Ulepszony zespół wysięgnika ISS
Zainstalowano 27 maja 2011 r. Wysięgnik o długości 15,24 m (50 stóp) z poręczami i kamerami inspekcyjnymi, przymocowany do końca Canadarm2.
Shuttle Remote Manipulator System (RMS) trzymający wysięgnik OBSS na STS-114
Astronauta Scott Parazynski (po prawej) na wysięgniku OBSS, aby naprawić panel słoneczny podczas STS-120
Inne roboty ISS
Stacja otrzymała drugie ramię robota podczas STS-124 , japoński system zdalnego manipulatora modułu eksperymentalnego (JEM-RMS). JEM-RMS jest używany głównie do obsługi obiektów narażonych na działanie JEM . Dodatkowe ramię robota, Europejskie Ramię Robotyczne (ERA), zostało wystrzelone wraz z zbudowanym w Rosji Wielozadaniowym Modułem Laboratoryjnym 15 lipca 2021 r.
Pierwotnie połączona z Pirs, ISS ma również dwa dźwigi towarowe Strela . Jeden z dźwigów można było wysunąć tak, aby dotarł do końca Zarii . Drugi mógłby rozciągać się na przeciwną stronę i sięgać końca Zvezdy . Pierwszy dźwig został zmontowany w kosmosie podczas STS-96 i STS-101 . Drugi dźwig został wystrzelony wraz z samym Pirsem. Żurawie zostały później przeniesione do przedziału dokującego Poisk i Zarya .
Lista żurawi
| Nazwa | Agencja lub Firma | Początek |
|---|---|---|
| Kanadaarm 2 | Kanadyjska Agencja Kosmiczna | 19 kwietnia 2001 |
| Dextre | Kanadyjska Agencja Kosmiczna | 11 marca 2008 r |
Zobacz też
- MacDonald Dettwiler and Associates (MDA) , producenci Canadarm2
- Canadarm , który był używany w promach kosmicznych Orbiters
- European Robotic Arm , trzecie ramię robota zainstalowane na ISS
- System zdalnego manipulatora, używany w module ISS Kibo
- Dextre , znany również jako Zręczny Manipulator Specjalnego Przeznaczenia (SPDM), używany na ISS
- Strela , dźwig używany na ISS do wykonywania podobnych zadań jak Mobilny System Obsługi
Dalsza lektura
- Zrobotyzowany transfer i interfejsy dla zewnętrznych ładunków ISS. 2014 dobre schematy SSRMS/Canadarm2
Linki zewnętrzne
- Montaż ISS: Canadarm2 i mobilny system serwisowy
- Kanadyjska Agencja Kosmiczna informacje o Canadarm2
- Animacja YouTube Mobile Base System, Canadarm2 i Dextre współpracujących ze sobą
- Animacja YouTube przedstawiająca robaka Canadarm2 na stacji
