XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

В наше время мы уже даже не замечаем, как нас окружают различные роботы, которые верой и правдой служат человечеству. Они предоставляют возможность выполнения различных работ, которые не под силу человеку.

Применение робототехники в освоении космоса и других отраслях

Существует множество способов определения различных типов и видов роботов. Как мы видим, возможные разногласия сильно различаются. Основная причина этих различий заключается в том, что разные ученые и преподаватели часто имеют разные взгляды на то, что следует преподавать в рамках «робототехники».

Например, некоторые преподаватели, которые преподают робототехнику, обычно сосредоточены в основном на промышленной робототехнике, полностью игнорируя сервисные роботы. Поэтому, говоря о типах и видах роботов, они обычно говорят о типах промышленных роботов. Для этого есть веская причина: огромное большинство инженеров-роботологов придется заниматься преимущественно промышленными роботами в своей карьере.

Тем не менее, промышленные роботы не единственные. Поэтому, как мы видим, при разделении роботов на типы это разделение должно быть достаточно широким, чтобы включать все, что можно понимать как робот.

Есть два возможных способа, как это можно сделать. Во-первых, вы можете разделить роботов на типы по их приложению, а во-вторых - по пути их перемещения (или нет). Мы признаем, что существуют и другие возможные способы разделения роботов на типы, но, на наш взгляд, эти два являются лучшими. Кроме того, мы предпочитаем использовать обе эти классификации вместе. Таким образом, на два вопроса о роботе уже будет дан ответ: «Что он делает?» и «Как это происходит?»

Рассмотрим разновидности направление робототехники более подробнее:

промышленные роботы — это роботы, используемые в промышленной производственной среде. Обычно это шарнирные рычаги, специально разработанные для таких применений, как сварка, обработка материалов, окраска и другие. Если мы судим исключительно по спросу, этот тип может также включать некоторые автоматизированные управляемые транспортные средства и другие роботы;

бытовые роботы — это роботы, используемые дома. Этот тип роботов включает в себя множество совершенно разных устройств, таких как роботизированные пылесосы, роботизированные очистители для бассейна, подметальные машины, очистители желобов и другие роботы, которые могут выполнять различные обязанности. Кроме того, некоторые роботы наблюдения и телеприсутствия могут рассматриваться как бытовые роботы, если они используются в этой среде;

медицинские роботы — это роботы, используемые в медицине и медицинских учреждениях. В первую очередь - хирургические роботы. Кроме того, некоторые автоматизированные управляемые транспортные средства и, возможно, подъем помощников;

сервисные роботы — это роботы, которые не попадают в другие типы по использованию. Это могут быть разные роботы сбора данных, роботы, созданные для демонстрации технологий, роботов, используемых для исследований и т.д.;

военные роботы — это роботы, используемые в армии. Этот тип роботов включает роботы для уничтожения бомб, различные транспортные роботы, разведывательные беспилотники. Часто роботы, первоначально созданные для военных целей, могут использоваться в правоохранительных органах, поисково-спасательных и других смежных областях;

развлекательные роботы — это роботы, используемые для развлечения. Это очень широкая категория. Он начинается с игрушечных роботов, таких как robosapien или работающего будильника, и заканчивается настоящими тяжеловесами, такими как шарнирные рычаги робота, используемые в качестве симуляторов движения;

космические роботы — это роботы, используемые в космосе. Этот тип будет включать в себя роботы, используемые на Международной космической станции, Canadarm, которая использовалась в «Шаттлах», а также марсоходы и другие роботы, используемые в космосе.

Более подробнее предлагаю остановиться на роботах, которые используются при работе в космосе. Данные роботы помогают человечеству осваивать космос, и имеют возможность работать там, где человек по своим физиологическим причинам не сможет этого делать, например, в космосе есть радиация, а также отсутствует воздух, поэтому человек не может выйти в открытый космос без скафандра, чего нельзя сказать про робота.

Для работы на различных поверхностях были разработаны различные модели роботов, так, например, для работы на поверхность луны для работы были отправлены следующие луноходы.

Луноход-1 – первый в мире дистанционно-управляемый самоходный аппарат, успешно работавший на Луне. Отправлен он туда был для изучения лунного грунта, а также для изучения радиоактивного и рентгеновского излучения. На поверхность луны он был доставлен 17 ноября 1970 года советской межпланетной станцией «Луна-17».

Луноход-2 - второй в мире дистанционно-управляемый самоходный аппарат. Он был разработан для фотосъёмки и видеосъёмки Луны, проведения экспериментов с наземным лазерным дальномером и прочих операций. На поверхность луны был доставлен станцией «Луна-21» 15 января 1973 года. Технические характеристики были примерно такие же, как и лунохода-1. Но главным отличием Лунохода-2 от Лунохода-1 являлось наличие третьей телекамеры, установленной на уровне человеческих глаз, что позволяло смотреть намного дальше.

Так же при изучении марса, были разработаны марсоходы — это аппараты, предназначенный для изучения поверхности планеты Марс.

Марсоходы «Спирит» и «Оппортьюнити» - аппараты близнецы, успешно запущенные на Марс в 2004 году. Отправлены они были туда, в принципе, для одной цели — установить, была ли когда-нибудь на Марсе вода или нет.

Всей этой аппаратурой управлял бортовой компьютер, тактовая частота которого равна 20 мегагерц. Питалась вся электроника от солнечной батареи, установленной у него не верху. Вырабатывала она примерно 140 Ватт в 4 часа. Также она заряжала литиево-ионный аккумулятор, энергия с которого использовалась в ночное время. Изначально рассчитывали, что эти марсоходы проработают около 90 дней, и их миссия завершится, но проработали они гораздо больше. Спирит (Spirit – «дух») проработал больше шести лет 2698 дней (с 04.01.2004 по 25.05.2011), после чего связь с ним была утеряна. Оппортьюнити (Opportunity – «возможность») проработал больше своего старшего брата. Его миссия длилась 5498 дней (с 24.01.2004 по 13.02.2019), и за все время миссии он внес большой вклад не только науку, передав очень много ценной информации.

Человек не смог бы находиться такое длительное время на безжизненной планете, в отличии от роботов, которые помогли узнать много нового о Марсе.

Так же нельзя не упомянуть другой знаменитый и не маловажный космический робот-телескоп — Хаббл.

О космическом телескопе Хаббл, запущенном НАСА и ЕКА, знают все. Это целая космическая обсерватория с большим количеством аппаратуры, позволяющей получать снимки отдаленных уголков Вселенной в разных диапазонах длин волн. Станция названа в честь известного астронома Эдвина Хаббла.

Орбитальный телескоп Хаббл был запущен в 1990 году, но к полноценной работе смог приступить только спустя 3 года. В оптической системе была обнаружена ошибка, практически полностью нивелировавшая его преимущества перед наземными аналогами. Чтобы исправить дефект, была создана система COSTAR, которую установили на аппарат в 1993 году. В 2009 году надобность в системе коррекции отпала, поскольку новые приборы имели встроенные корректоры. Благодаря этому на телескопе освободилось место для дополнительного прибора, а COSTAR был спущен на Землю и выставлен в Национальном музее авиации и астронавтики США.

Миссию Хаббла продляли несколько раз. На данный момент планируется снять его с орбиты в 2021 году. Сейчас же он доступен для любой организации или человека. Даже простой астроном-любитель может воспользоваться Хабблом, если убедительно опишет важность своего исследования. Правда, шансов не так много, поскольку конкуренция высока, и из поданных заявок одобряется всего около 10%.

В заключение бы хотелось сказать, что существует ещё огромное множество космических роботов, который позволяют исследовать космические просторы, а главное сделать более безопасными для человеческих жизней. Потому в настоящее время занятие робототехникой можно считать перспективным направлением.

Список литературы

Основные виды роботов в Мире. [Электронный ресурс]. URL: https://robroy.ru/roboti (дата обращения: 10.01.2020).

Роботы для освоения космоса. [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikiversity.org/wiki/Роботы_для_освоения_космоса (дата обращения: 10.01.2020).

Код для цитирования: Скопировать