東北網11月19日訊(王計 記者 欒微)日前,天宮二號航天員與空間機械手進行了人機協同在軌維修科學試驗,這是國際首次人機協同在軌維修技術試驗。記者18日從哈爾濱工業大學了解到,該試驗是由哈工大與中國航天科技集團公司第五研究院、北京理工大學共同完成的。這項試驗主要面向航天設備在軌組裝及拆卸任務,探索人機協同完成在軌維修典型作業,為空間機器人在軌服務積累經驗。
天宮二號空間機械手由哈工大研制,包含多感知柔性機械臂、五指仿人靈巧手、控制器及其軟件、手眼相機、人機交互設備及其軟件等。研制團隊在三年研制周期內,完成了產品研制、地面操作試驗、空間環境適應性試驗等工作。2016年9月15日,空間機械手隨天宮二號發射入軌。2016年10月19日,天宮二號與神舟十一號對接後,航天員與機械手協同完成了拿電動工具擰螺釘、拆除隔熱材料、在軌遙操作等科學試驗。人機協同在軌維修試驗是天宮二號三大關鍵試驗任務之一,航天員地面培訓共計10人天、在軌操作共計80人時。截止2016年11月13日,圓滿完成全部試驗任務。
從『十五』開始,哈工大機器人技術與系統國家重點實驗室劉宏教授、劉伊威副教授等面向機械手在空間維修維護中的潛在應用,開展了靈巧手、機械臂、柔順控制、人機協同及遙操作等前沿方向的創新性研究,實現了人機協同操作中的安全性、靈巧性、交互性等關鍵技術的突破。其中,運動規劃與仿真、碰撞檢測、機械手柔順控制等保證了操作過程的人機安全,仿人靈巧手能夠實現對多種操作目標的靈巧抓握及操作,航天員基於交互設備實現了對機械手的遙操作控制並能感知操作過程的接觸力。團隊多年的基礎理論研究、關鍵技術突破和系統集成攻關,為本次科學試驗的成功奠定了堅實基礎。
據悉,我國空間站將於2020年前後建成,在十年運營周期內面臨設備維修維護、科學試驗載荷照料等繁重艙外操作任務。人機協同在軌維修技術在其中有巨大的應用潛能和空間,將為實現我國空間站的高效、安全運營提供重要保障。