«Федор» в космосе. Простые опыты и большое будущее
27 августа к Международной космической станции пристыковался корабль «Союз МС-14» с особой полезной нагрузкой на борту. В этот раз пилотируемый космический корабль вез не людей, а технику особого рода. В кабине разместились человекообразный многоцелевой робот Skybot F-850 / FEDOR и вспомогательная аппаратура для него. В настоящее время экипаж МКС проводит первые проверки нового комплекса и готовится к решению более сложных задач.
Первый российский
Следует отметить, что российский «Федор» не успел стать первым антропоморфным роботом на борту МКС. Еще в 2011 г. на станцию доставили изделие Robonaut 2 разработки NASA. Однако F-850 является первой российской разработкой такого рода, не просто дошедшей до испытаний, но и добравшейся до космоса.
История робота FEDOR началась в 2014 г., когда Фонд перспективных исследований запустил проектирование многоцелевого антропоморфного робототехнического комплекса. Разработка такой системы велась ФПИ и НПО «Андроидная техника». Изначально изделие предназначалось для министерства по чрезвычайным ситуациям и должно было работать в условиях, опасных для человека. В основу проекта легли наработки по существующим роботам SAR-400 и SAR-401.
Создание базовой платформы было связано с некоторыми трудностями, но в 2015-16 гг. проект перешел на новую стадию. Тогда же появилось предложение о создании специализированной версии комплекса для эксплуатации в космосе. Такой робот получил название «Федор» или FEDOR (Final Experimental Demonstration Object Research). Не так давно комплекс переименовали в Skybot F-850.
22 августа новый РТК отправили на МКС. В полете к станции имели место некоторые неполадки, из-за чего стыковку удалось провести только 27 августа. Экипаж МКС уже приступил к освоению новой техники в реальных условиях.
Работа на орбите
В ближайшее время «Федору» предстоит недолго, но упорно работать на орбите. Подробности научной программы с его участием пока не раскрывались, но некоторая информация уже появилась. В целом запланированы различные работы того или иного рода, в которых робот под управлением человека будет взаимодействовать с разными объектами и выполнять определенные задачи.
Вместе с роботом на МКС доставили т.н. задающее устройство копирующего типа – особый «экзоскелет» для оператора, позволяющий ему контролировать движение робота. С помощью ЗУКТ оператор может вести наблюдение «глазами робота», а также осуществлять полный контроль за манипуляторами. Все эксперименты в рамках нынешнего полета будут осуществляться с применением связки F-850 и ЗУКТ.
Сообщается, что в первые дни на орбите новый робот успел поучаствовать в нескольких экспериментах. «Федор» показал свои возможности по работе с различным ручным инструментом и с некоторым оборудованием станции. Ожидаются новые опыты, в которых перспективный РТК будет показывать иные свои возможности разного рода.
При этом пока речь не идет о выводе робота в открытый космос. Глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин не так давно рассказал, что подобные опыты будут проведены в ходе следующего полета «Федора» на МКС. Этот полет, согласно нынешним планам, состоится лишь через два или три года. К этому времени комплекс пройдет доработку по результатам опытной эксплуатации и сможет более полно соответствовать характерным условиям космоса.
Пока же Skybot F-850 используется только в пределах Международной космической станции. На проведение всех необходимых опытов и экспериментов осталось чуть более недели. 6 сентября корабль «Союз МС-14» отстыкуется от МКС и вернет «Федора» домой. Затем разработчикам этого РТК предстоит провести анализ собранной информации, что позволит приступить к доработке проекта под новые требования.
Большие перспективы
Пока FEDOR / F-850 имеет статус опытного образца, предназначенного для проведения испытаний в условиях лабораторий, полигонов и МКС. До полноценного внедрения подобных систем в космическую практику все еще далеко, но уже сейчас ясны перспективы этого процесса. Появление, развитие и внедрение антропоморфных робототехнических комплексов представляет большой интерес для космической отрасли, как отечественной, так и мировой.
Главной целью проекта, результатом которого стал «Федор», являлось создание РТК, способного заменить человека при работе в опасных условиях. В контексте космической программы это прежде всего означает, что робот сможет выходить в открытый космос и работать там за космонавтов.
Это может значительно упростить подготовку и проведение работ. РТК не нуждается в пище и отдыхе, что позволяет держать его «за бортом» в течение большего времени. Космонавты-операторы смогут сменять друг друга, соблюдая оптимальный для них режим. Также управление роботом может осуществляться оператором на Земле – благодаря этому космонавты в случае затруднений смогут получить более полную помощь со стороны.
Официальные лица указывали, что для работы за пределами МКС в будущем может быть создана специальная модификация F-850. Такой РТК получит оптимизированные средства передвижения для работы на поверхности станции и сможет постоянно находиться снаружи, ожидая команду к действию. Ценность подобного комплекса для Международной космической станции очевидна.
Дистанционно управляемый робот может быть полезным и внутри МКС. С его помощью специалисты с Земли смогут принимать непосредственное участие в различных исследованиях и экспериментах. Это снизит нагрузку на экипаж, а также обеспечит проведение большего круга исследований с привлечением профильных ученых и инженеров.
Ожидаются некоторые преимущества в деле эксплуатации роботов на существующих и перспективных космических кораблях. В частности, предлагается ввести «Федора» в экипаж «Союза» или «Федерации» в качестве наблюдателя. Работая в автономном режиме, он сможет быстро анализировать все поступающие данные и обращать внимание живых космонавтов на те или иные нюансы и факторы.
В отдаленной перспективе стойкость роботов к нагрузке может пригодиться в новых космических миссиях. Отправка человека к другим небесным телам связана с известными трудностями, а применение человекообразного робота серьезно упрощает такие операции. Вполне возможно, что в будущих экспедициях к Луне или Марсу живых космонавтов будут сопровождать РТК, подобные нынешнему «Федору». Самостоятельное применение дистанционно управляемых систем в таких миссиях может быть затруднено из-за длительности прохождения радиосигналов.
Таким образом, нынешние испытания Skybot F-850 / FEDOR в условиях МКС выглядят достаточно скромно, но открывают дорогу к большому будущему. Ведется накопление необходимого опыта, на основе которого в будущем будут создаваться новые важные проекты.
Ближайшее будущее
«Федор» прибыл на МКС 27 августа, а на 6 сентября назначен его отлет. За оставшиеся дни космонавтам предстоит провести массу опытов разного рода, необходимых для определения реальных возможностей робота. Далее ожидается новый этап проектных работ, по результатам которых комплекс станет более эффективным при решении особых космических задач.
Следующий полет F-850 или его доработанной версии на орбиту ожидается через несколько лет – в начале двадцатых годов. Какие изменения РТК претерпит перед вторым стартом, остается только гадать. Представители космической отрасли называли некоторые пожелания и предположения, но пока до конца не ясно, какие из них дойдут до практической реализации.
В целом на данный момент общие успехи проекта «Федор» выглядят достаточно серьезными. Первый отечественный антропоморфный робот уже прошел длительную и успешную отработку на земле, а теперь впервые доставлен на Международную космическую станцию. В реальных условиях производится проверка основных его возможностей и умений.
Нынешние опыты, несмотря на относительную простоту, закладывают фундамент для дальнейшего развития отечественной космической робототехники. Наработки по Skybot F-850 в его нынешнем виде в будущем будут использоваться в новых проектах, которые обеспечат переоснащение МКС и создание новых станций, а также позволят более эффективно организовывать будущие межпланетные экспедиции. Однако перед достижением таких целей нужно завершить текущую программу испытаний и вернуть опытный РТК домой.
Источник
Робот Фёдор — первый российский космодроид, что дальше?
22 августа 2019 г. на МКС отправился российский антропоморфный робот «Фёдор». 7 сентября того же года он вернулся обратно. Если кто чего не осознал- это 1-й полёт 1-го российского антропоморфного робота в космос. Выглядит игрушкой? Это — начало!
Фёдор 1.0, или Skybot-F850
Фёдор (FEDOR — Final Experimental Demonstration Object Research) был разработан НПО «Андроидная техника» и Фондом перспективных исследований по заказу МЧС России.
Skybot F-850 оснащён речевой системой, способной распознавать слова и выдавать ответы. Вес — 106 кг, рост — 182 см, номинальная мощность — 5 кВТ, максимальная мощность — 15 кВт. На 2019 г. коллекторные двигатели поставлялись из Швейцарии, редукторы — из Германии. Часть датчиков и одноплатный компьютер робота — также иностранного производства. Бесколлекторные двигатели — собственного производства НПО «Андроидная техника». FEDOR состоит из российских деталей на 40% в денежном выражении и на 70-75% по массе. Из 48 двигателей 16 — зарубежные. Робот может работать автономно час, под управлением оператора на большом расстоянии через спутниковую связь.
Ону умеет отслеживать Вас своей видеокамерой. Он умеет открывать дверь, работать с дрелью, садиться и водить автомобиль и квадроцикл автономно, проходить лабиринт «змейка», подниматься по ступеням. За умение робота стрелять из 2-х пистолетов фирма-изготовитель попала под санкции.
11 августа 2019 г. робота после тестовых испытаний на космодроме Байконур поместили в штатное место космонавта КК Союз МС-14.
Полёт Фёдора
Фёдор в одиночку отправился на МКС на борту корабля Союз-МС-14 22 августа 2019 г. в 6:38:32 московского времени со стартового комплекса площадки № 31. Для запуска пилотируемого корабля впервые использовалась ракета-носитель «Союз-2.1а». Старт был с Байконура. Полёт был очень сложным из-за неполадок в аппаратуре стыковки на МКС. Стыковка была запланирована на 24 августа в 8:30 мск. Но, КК подошёл к станции на расстояние менее 100 м, завис, затем начал отходить от неё. Командир МКС космонавт Алексей Овчинин после неоднократных неудачных попыток провести стыковку с помощью основной и резервной систем сближения корабля «Союз», в 5:36 мск дал команду на прерывание операции стыковки. После этого «Союз МС-14» был отведён на безопасное расстояние от станции и продолжил полёт рядом с МКС. «Союз МС-13» был перестыкован в ручном режиме, освободив исправный узел стыковки. 27 августа, в 6:08 мск КК в автоматическом режиме успешно причалил к станции. Помимо Фёдора, на МКС прибыли 670 кг сухих грузов.
Алексей Овчинин и Александр Скворцов протестировали в рамках эксперимента «Испытатель» системы робота в условиях космического полёта. В ходе тестирования провели 8 сеансов работы Фёдора в копирующем и автоматическом режиме управления. 2 сеанса в автоматическом режиме: при выведении и спуске, во время работы на борту российского сегмента МКС — 6 сеансов в автоматическом и копирующем режиме. Во время тестирования робот двигал головным модулем и манипуляторами, захватывал инструмента, произносил фразы.
6 сентября в 21:14 мск Союз МС-14 отстыковался от МКС. 7 сентября спускаемый аппарат корабля с Фёдором и грузами успешно приземлился в 147 км юго-восточнее города Жезказган. Т.о., 1-й полёт российского антропоморфного робота длился 15 с лишним суток. При полете Фёдора необходимые данные получены — как нагрузки при старте и невесомость могут повлиять на робототехнические системы, какие проблемы могут возникнуть.
Сейчас робот находится в Ракетно-космической корпорации «Энергия», идет оформление документов на передачу его главному научному институту Роскосмоса ЦНИИмаш.
Теледроид, или Фёдор 2.0, или Артём 1.0, или SAR
Дальнейшее использование Фёдора предполагается как одного из технологических макетов в проекте «Теледроид». Это проект по созданию робототехнического комплекса антропоморфного типа для работы на поверхности МКС. SAR – система антропоморфная робототехническая. По итогам полёта Фёдора почти полностью переписали техническое задание по Теледроиду: необходимо было добавить целый набор задач в автономном режиме. Например, распознавать объекты, выстраивать траекторию передвижения к объекту, перемещать объекты и тому подобное. Стационарное базирование Теледроида планируется на научно-энергетическом модуле (НЭМ) и на европейском манипуляторе ERA, который планируется в ближайшее время запустить на МКС. На НЭМе он будет выполнять исследовательские работы в районе точки крепления, а на манипуляторе ERA, который будет стоять на многофункциональном лабораторном модуле, он может доставляться к другим модулям и выполнять какую-то работу автономно или с космонавтами. Так, с помощью робота оператор с Земли или МКС проведет необходимую подготовку перед выходом в открытый космос людей, сокращая время работы и облегчая труд космонавтов. Робот не заменит космонавта, но будет помогать человеку. Полученные навыки взаимодействия робота с человеком на МКС будут использованы при создании робототехники для Луны. Теледроид будут создавать в 2-х — 3-х экземплярах: космический вариант, точная земная копия, и ряд промежуточных вариантов для отработки технологий.
Источник
«ПОЕХАЛИ!»: КТО ТАКОЙ РОБОТ ФЕДОР И ЗАЧЕМ ОН ЛЕТИТ НА МКС
Утром в четверг, 22 августа, с космодрома Байконур запустили ракету-носитель «Союз-2.1а» с космическим кораблем «Союз МС-14». На борту аппарата находится только человекоподобный робот Федор. Во время запуска корабля робот повторил фразу Юрия Гагарина «Поехали!».
С собой у Федора триколор, с помощью него он поздравил граждан РФ с Днем государственного флага России, который отмечается 22 августа. Сам робот, как сообщили в «Роскосмосе», «родом» из Санкт-Петербурга. Кто же такой робот Федор и зачем он летит на Международную космическую станцию – в материале FlashNord.
История создания робота
Россия впервые отправила в космос человекоподобного робота, а именно антропоморфного робота Skybot F-850 (Федор). Он создан в Петербурге компанией «Андроидная техника» и Фондом перспективных исследований по техническому заданию МЧС.
Однако Федор не первый робот в своем поколении. До этого в 2014 году началась работа над роботом «Аватар в рамках совместного проекта ФПИ и НПО «Андроидная техника» в интересах МЧС России в рамках проекта «Спасатель». При разработке использовались наработки моделей SAR-400 и SAR-401 предназначенных для использования в космосе. Робот-андроид успешно проявил себя, и в 2015 году был представлен президенту России Владимиру Путину. В октябре 2016 генеральный директор «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин заявил, что поручил создать робота для покорения космоса, в том числе для полета на корабле «Федерация». Представленный прототип получил имя FEDOR (Final Experimental Demonstration Object Research – финальный экспериментальный демонстрационный объект исследований), которое дал сам Рогозин. Позже робот получил название Skybot F-850, однако Федором называть его не перестали.
Характеристики Федора
У робота есть система голосового управления и специальные датчики для движения, а также реагирования на происходящее. Мощность робота составляет 20 лошадиных сил (13,5 кВт). Рост — 180 см, вес — до 160 кг. 90 % электронных деталей собирается в России — на предприятиях «Абрис-Технолоджи» и Silicium в Санкт-Петербурге. Федор работает на операционной системе на основе Linux, разработанной в Петербурге.
В социальности Федор не уступает людям. В интернете он ведет аккаунты в различных соцсетях. Они появились в июле 2019 года. О своей жизни и работе он делится с подписчиками во «ВКонтакте» и Twitter.
Зачем Федор нужен на МКС
Сегодня 22 августа 2019 года Федор был отправлен на Международную космическую станцию. Сейчас он летит на беспилотном корабле «Союз МС-14» в космос.
После стыковки «Союза» с МКС, которая запланирована 24 августа на 8:30, его перенесут из корабля в российский сегмент станции, где под управлением космонавта «Роскосмоса» Александра Скворцова он выполнит несколько задач.
В первую очередь российские космонавты будут тестировать системы робота в условиях космического полета. На МКС Федор нужен для проведения опасных для человека операций на борту космических кораблей, а также в открытом космосе. Всего на орбите он пробудет две недели, затем вернется на Землю 7 сентября 2019 года.
Источник