据中国载人航天工程办公室消息,北京时间11月8日1时16分,经过约6.5小时的出舱活动,神舟十三号航天员乘组圆满完成出舱活动全部既定任务,航天员翟志刚、王亚平安全返回天和核心舱,出舱活动取得圆满成功。
航天员出舱牵涉到多个层面,是航天科技实力的综合呈现。现代快报记者了解到,南京航空航天大学科研团队参与研制的“水下机械臂及其智能控制系统”提供了重要的技术保障。
通讯员 王伟 柯龙婕旻
现代快报+/ZAKER南京记者 舒越
南航团队提供重要技术保障
应航天员中心、上海宇航系统工程研究所委托,南航机电学院张得礼副教授领衔课题组(以下简称课题组),参与研制“水下机械臂及其智能控制系统”,该系统逼真地模拟了空间站出舱活动的机械臂转运以及定点作业支持工况,是出舱活动任务工程实验验证和航天员训练的重要保障。
面对模拟失重环境的中性浮力水槽航天员训练任务,课题组开展了水下机械臂控制系统、人机交互系统以及供配电支持系统的学术研究与工程研制。据介绍,课题组研制的内容作为整系统核心指挥枢纽,突破了基于多传感融合和基于优化算法的水下路径规划技术、水下机械臂人机交互控制技术、虚拟孪生的大尺寸空间碰撞检测预测技术、水下安全监控技术等,有力保障了整系统的可靠、高效运行,是水下机器人控制技术在载人航天模拟失重训练应用的一次突破。
未来将优化人机控制系统
课题组接到任务时,离产品交付只有10个月。设备涉及结构、软件、硬件、关键算法、人机工程、水下安全等多方面的技术,时间紧,任务重,疫情的影响更是给研制工作增加了不小的难度。
为获得水下试验的条件,课题组搭建临时水池,进行关键部件的静、动密封和重力配比水下试验,并租用上海交通大学的海洋实验水池进行集成测试。在有限的经费条件下,租用时间仅一周,其间需要完成所有指标的验证,团队每天工作到凌晨2-3点,一天只睡2-3个小时。
项目研制过程中,课题组在第一现场见证了航天员中心、上海宇航系统工程研究所等载人航天大军队伍“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的载人航天精神,备受激励和启迪。航天员敢为人先执着训练的场景,也让课题组甘于沉下心来狠下行动,攻坚的信心越发扎实。
谈及未来的研究计划,张得礼表示,课题组瞄准空间站长期运营期间出舱活动水下工程验证以及航天员训练的需要,将继续深入探讨研究相关技术、扩展应用需求、优化人机控制系统,为载人航天任务再立新功。