NASA's autonome assembler-robots bouwen maanhabitats

In-space en planeetaire oppervlakte-assemblage voor menselijke exploratie is een uitdagend domein dat diverse technologische duwingen omvat om menselijke missies te ondersteunen. NASA ontwikkelt autonome assemblage-agents om structuren zoals habitats en antennes op de maan te bouwen. Deze modulaire en herconfigureerbare Assembler-robots zullen robotische assemblage van structuren leveren, zelfs in locaties die constante menselijke toezicht en teleoperatie verbieden.

Assemblers zijn een team van modulaire robots die samenwerken om dingen te bouwen. Elke Assembler is een stapel van een of meer Stewart-platforms, of hexapods, bestaande uit twee platen verbonden door zes lineaire actuatoren voor beweging, wat een volledige zes-vrijheidsgraden-pose van de bovenste plaat ten opzichte van de onderste plaat mogelijk maakt. Een end-effector op elke Assembler stelt grijpen, tillen, en lassen/verbinden in. De Assemblers-systeemarchitectuur bevat nieuwe controle-algoritmes en software, sensoren, en communicatietechnologie die operaties van Assembler-teams coördineren. Het controlesysteem bevat een belangrijke module voor taakbeheer die schat hoeveel robots nodig zijn, het optimale aantal hexapods in elke Assembler, en de benodigde spanning.

Er zijn ook modules voor trajectgeneratie, gewrichtscontrole, sensorfusie, en foutdetectie. Het nieuwe controlesysteem stuurt de Assembler-operaties voor hoge nauwkeurigheid en precisie, maar er is ingebouwde dynamische veerkracht tegen falen. Bijvoorbeeld, als een enkele hexapod op een Assembler faalt, beschouwt het systeem het als rigide in zijn laatste pose en herverdeelt het werk naar de andere Assemblers. De afbeelding toont een storyboard van operaties voor hoe Assemblers een zonnepaneelarray zouden bouwen. NASA heeft een hardware-demo ontwikkeld met communicatie tussen subsystemen, ondersteund by gedetailleerde simulaties van de kinematica en actuator-dynamica.

Vergeleken met bestaande short-reach/hoge-nauwkeurigheid en long-reach/lage-nauwkeurigheid-assemblagerobots, bieden Assemblers zowel long- als short-reach-mogelijkheden met nauwkeurigheid en precisie. De technologie bouwt voort op recente vooruitgang in lichtgewicht materialen, state estimation, moderne control-theorie, en machine learning. Dit systeem is in staat om structurele assemblagetaken te plannen, herconfigureren, en uit te voeren; constructie te beoordelen; en assemblagefouten te corrigeren zoals nodig.

Schattingen geven aan dat de Assemblers een missieleven van 5 tot 15 jaar kunnen mogelijk maken. Hun toepassingen omvatten fabricatie van structuren in de baan of op het maanoppervlak inclusief habitats, power trusses, wetenschappelijke apparatuur, telescoop-ondersteuningen, bijtankstations, aeroshells, antennes, zwaartekracht-generatorfaciliteiten, of zonnepaneelarrays, alsook geavanceerde industriële productie en assemblage.

NASA zoekt actief licentiehouders om deze technologie te commercialiseren. Neem contact op met NASA's Licensing Concierge via dit e-mailadres (beschermd tegen spambots, JavaScript vereist) of bel 202-358-7432 om licentiegesprekken te initiëren. Voor meer informatie, bezoek .