이 로봇은 우주 탐사에 대한 변형 기술로 빠르게 부상된다. 금속 관절과 기계 팔에서 내장 된 전통적인 엄밀한 로봇과 달리, 부드러운 로봇은 유연한, 고정 된 재료에서 건설되어있어, 스트레칭, 단단한 공간을 통해 짜냅니다. 이 독립 적응성은 탁월하게 잘 추적 할 수 있으며, 종종 우주 임무 동안 발생하는 환경, 궤도 배회, 행성 표면 탐험, 심층적 인 우주 비행 및 심층적 인 분야의 선두 주자로서의 역할을합니다. 과학적 인 목표는 더 이상 과학적 인 영역과 함께 더 이상 과학적 인 목표를 향해 더 이상 추진하는 것입니다.

Soft Robots는 어떤 공간에 대해 어떻게 다른가요?

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Soft Space Robotics의 현재 도전

그들의 약속에도 불구하고, 공간에 부드러운 로봇을 배치하는 것은 연구자가 적극적으로 극복하기 위해 일하는 몇 가지 형태 공학 및 과학 장애물을 제시합니다.

극한 환경에서의 재질 내구성

이 시스템은 비공개입니다. 소프트 로봇은 극한 온도 스윙을 견딜 수 있어야합니다 (그림자에서 + 120 ° C 직접 햇빛에), 높은 진공, 강렬한 자외선 및 우주 방사선, 그리고 낮은 지구 궤도에 원자 산소 침식. 대부분의 일반적인 부드러운 재료는이 조건에서 급속하게 등급을 매깁니다. 연구자들은 이제 방사선 저항 실리콘, 자기 치유 폴리머 및 보호 코팅 또는 임베디드 섬유를 통합 한 복합 재료가 오랫동안 노출을 유지하면서 유연성을 유지하도록 설계되었습니다.

통제와 행동 정밀도

연구원들은 연구원들이 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 개발하여 연구원을 대상으로 한 연구원을 양성하고 있습니다. 연구원은 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 양성하고 있습니다. 연구원은 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 대상으로 한 연구원을 양성하고 있습니다.

힘과 에너지 효율

우주 임무는 매우 능률적인 에너지 체계를 요구합니다. 부피가 큰 압축기 또는 유동성 공기통을 요구하는 압축 공기를 넣은 유압 액추에이터에 많은 연약한 로봇식 디자인 의존. 새로운 혁신은 경량에 초점, 유전 탄성체, 모양 기억 합금 및 최소한 힘으로 작동할 수 있는 열으로 활성화한 중합체와 같은 고체 액추에이터에 집중합니다. 가동 가능한 건전지 또는 에너지 수확 체계와 이 통합은 연구의 활동적인 지역입니다.

배포 및 복구 메커니즘

당신은 스쿼시 로봇을 시작하고 미세 중력에서 올바르게 배치 할 수 있습니까? 소프트 로봇은 볼륨과 질량을 줄이기 위해 시작 중에 작고 안전하게 펼거나 궤도에서 한 번 팽창 할 수 있어야합니다. 이주의 구조 설계, 인플레이션 시스템 및 때때로 희생 포장을 필요로한다. 복구 - 미션 후 부드러운 로봇을 다시 추적하거나 복잡한 작업을 추가, 특히 포착 궤도 파편 또는 반환 샘플과 같은 작업을 위해 특히.

현장의 앞선 혁신

지난 10년간 재료 과학, 제조 및 인공 지능의 중요한 돌파구는 우주 보습 소프트 로봇의 개발을 가속화했습니다.

모양 메모리 폴리머 및 자기 경화 재료

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Delicate Manipulation을 위한 Bio-Inspired 디자인

자연은 공간에 직면 한 많은 도전에 우아한 솔루션을 제공합니다. 옥포커스 팔, 코끼리 트렁크 또는 포도 덩굴에 의해 영감을받은 소프트 로봇은 불규칙한 모양의 개체를 감싸고 분쇄하지 않고 스스로 앵커하고 좁은 골목을 탐색 할 수 있습니다. 예를 들어, 황폐한 플라 스트랩 메커니즘을 기반으로 부드러운 로봇 그리퍼는 공간 파편을 포착하기 위해 테스트되었습니다. 마찬가지로 웜 같은 지속 가능한 로봇은 복잡한 형태의 공간 또는 내부 장식을 통해 설계됩니다.

인공지능과 기계 학습 통합

이 소프트웨어는 복잡한, 높은 차원 운동을 생성하는 것은 분석적으로 모형을 하게 어렵습니다. 기계 학습 알고리즘은 특히 강화 학습과 깊은 신경망을 사용하여 센서 데이터에서 통제 정책을 자동으로 배울 수 있습니다. 이로 인해 연한 로봇이 환경 상태를 변화시키는 데 있어, 습관 내에서도 기성이나 예상치 못한 장애물에 따라 다양한 표면 질감과 같은 환경 조건을 변화시킬 수 있습니다. AI는 또한 예측 유지 보수를 가능하게 합니다. 부드러운 로봇은 재료의 피로를 감지하고 실패를 방지하기 위해 작업을 조정할 수 있습니다.

Space Mission에 대한 특정 응용

Soft Robotics는 이론적인 개념이 아닙니다. 여러 가지 임무 개념과 프로토 타입이 실제 응용 분야에 개발되고 있습니다.

In-Orbit Servicing 및 Debris 제거

소프트 그리퍼는 파편 또는 폭발을 일으키는 원인이되지 않고 안전하게 defunct 위성 또는 파편을 파악할 수 있습니다. 유럽 우주국 (]ESA])의 팀은 회전 공간 파편을 위한 연약한 로봇 팔을 시험했습니다. 그리퍼의 고분고분한 본질은 충격 힘을 감소시키고 불규칙한 모양에, 통제되지 않은 표적을 위해 이상적을 만들기 위하여, 적합할 수 있습니다.

행성 표면 탐험

연약한 로봇은 달 또는 Mars에 가파른 사면, 느슨한 regolith (흙) 및 fissures에 접근해서 전통적인 회전자를 보완할 수 있었습니다. 뱀 같이 연약한 로봇은 lava 관으로 째골, 결코 베포 폭발한 subsurface 환경에 직접적인 접근을 가진 과학자를 제공할 수 있었습니다. 팽창식 연약한 조작자는 또한 최소한 교만력을 가진 fragile 바위 또는 얼음 표본을 모으기 위하여 사용될 수 있었습니다.

Asteroid 광업 및 자원 활용

소성 물질을 파악하고 처리하기 위하여 디자인된 연약한 로봇은 ]에서 앉히고 자원 이용 (ISRU) 사용될 수 있었습니다. 불규칙한, 낮은 중력 표면에 적응시키는 그들의 능력은 특히 닻과 광업 가동을 위해 적응시켰습니다. 연약한 액추에이터는 또한 달 또는 Martian regolith에서 물 얼음을 추출하기 위하여 열 드릴링 체계도 통합될 수 있었습니다.

인간-우주선 상호 작용과 지원

소프트 로봇식 exoskeletons 및 소송은 특히 활동 (스페이스워크) 동안 천문학자를 지원할 수 있습니다. 이 의류는 피로 및 부상 위험을 감소시키지 않고 지원할 것입니다. 내부적으로 부드러운 로봇식 팔은 재고 관리, 의료 절차 또는 먹이와 같은 작업을 도울 수 있으며, 모두 인간을 안전하게 운영합니다.

미래 전망과 다음 단계

공간에 있는 연약한 로봇을 위해 앞 도로는 도전과 호쾌합니다. 다음 십년간에, 우리는 그리퍼 팽창식 습관과 같은 연약한 성분의 비행 시범을 보고 기대하거나, ISS 또는 작은 인공위성 임무에 감지기 피부. 진보된 AI와 결합된 액추에이터와 감지기의 지속적인 소형화는, 점점 자치적인 가동을 가능하게할 것입니다.

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우주 경제는 계획한 달 기초와 더불어 성장합니다, Mars 임무, 및 소행성 광업 - 연약한 로봇은 이 내구시간 더 안전하고, 능률 적이고, 더 지속 가능한 만들기에 있는 근본적인 역할을 할 것입니다. 적응할 것이다 능력, 생존하고, 자체에 손상 없이 극단적으로 조건에서 운영하 그것의 환경에 연약한 로봇 공학에게 공간 탐험의 차세대를 위한 열쇠 가능하게 기술 만듭니다.

요약하면 중요한 도전은 재료 내구성, 제어 및 배포, 바이오 영감을 받은 디자인, 스마트 재료의 급속한 진행 및 인공 지능은 현실에 가까운 부드러운 공간 로봇을 가져다줍니다. 앞으로 몇 년 동안이 스시피, 탄력있는 기계가되기 때문에 혁신의 스릴 넘치는 기간이되기 위해 지금까지의 코모스에 도달하는 데 도움이됩니다.