CC BY
57
ISSN 1560-3644 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН._ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. 2020. № 3
ISSN 1560-3644 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION. TECHNICAL SCIENCE. 2020. No 3
УДК 621.004.896 DOI: 10.17213/1560-3644-2020-3-64-72
ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ КОСМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА С ПРИМЕНЕНИЕМ АНТРОПОМОРФНОГО РОБОТА «ФЕДОР»
© 2020 г. А.Ф. Пермяков, Е.А. Дудоров, И.Г. Сохин, А.А. Шпонько
АО «Научно-производственное объединение "Андроидная техника "», г. Москва, Россия
PREPARING AND PERFORMING A SPACE EXPERIMENT WITH USE OF THE ANTHROPOMORPHIC ROBOT «FEDOR»
A.F. Permyakov, E.A. Dudorov, I.G. Sokhin, A.A. Shponko
JSC «Scientific Production Association "Android Technics"», Moscow, Russia
Пермяков Александр Фаритович - генеральный директор , АО «Научно-производственное объединение "Андроидная техника"», г. Москва, Россия
Дудоров Евгений Александрович - канд. техн. наук, лауреат премии РФ в области науки и техники, исполнительный директор, АО «Научно-производственное объединение "Андроидная техника"», г. Москва, Россия.
Сохин Игорь Георгиевич - д-р техн. наук, науч. руководитель, АО «Научно-производственное объединение "Андро-идная техника"», г. Москва, Россия.
Шпонько Александр Анатольевич - канд. техн. наук, науч. руководитель, АО «Научно-производственное объединение "Андроидная техника"», г. Москва, Россия.
Permyakov Alexander F. - General Director of JSC «Scientific Production Association "Android Technics"», Moscow, Russia.
Dudorov Evgeniy A. - Candidate of Technical Sciences, Winner of the Russian Federation Award in the Field of Science and Technology, Executive Director of JSC «Scientific Production Association "Android Technics"», Moscow, Russia.
Sokhin Igor G. - Doctor of Technical Sciences, Research Manager of JSC «Scientific Production Association "Android Technics"», Moscow, Russia.
Shponko Aleksander A. - Candidate of Technical Sciences, Research Manager of JSC «Scientific Production Association "Android Technics"», Moscow, Russia.
Рассмотрены основные методологические проблемы использования антропоморфного робототех-нического комплекса в качестве роботизированной поддержки деятельности космонавтов при внутри-корабельной работе в условиях космического полёта. Представлены цель, задачи и результаты первого этапа космического эксперимента «Испытатель» с исследованием автономного управления антропоморфным роботом «Федор» на борту пилотируемого корабля «Союз МС-14» и удаленного режима управления на борту российского сегмента международной космической станции.
Описан процесс подготовки антропоморфного робота для работы на борту пилотируемого корабля «Союз МС-14» и российского сегмента международной космической станции. Исследованы особенности управления антропоморфным роботом с помощью задающего устройства копирующего типа при одновременном нахождении робота и оператора в условиях микрогравитации. Проведены эксперименты с применением ручного инструмента, используемого космонавтами во время ремонта и замены оборудования на борту российского сегмента международной космической станции. Сделаны выводы по обеспечению устойчивого управления роботом в копирующем режиме.
После успешного возвращения робота на землю проведенные автономные испытания показали его работоспособность и надежность конструкции. Таким образом, подтверждена возможность применения антропоморфных робототехнических систем на транспортных космических кораблях и способность антропоморфного робота поддерживать в невесомости режим копирующего управления с сохранением в норме динамических параметров.
Ключевые слова: антропоморфная робототехническая система; копирующее управление; космонавт; космический эксперимент; международная космическая станция; эргатическая система.
ISSN 1560-3644 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION. TECHNICAL SCIENCE. 2020. No 3
The main methodological problems of using an anthropomorphic robotic complex as a robotic support for the activities of cosmonauts during in-ship work in space flight are considered. The purpose, objectives and results of the first stage of the space experiment «Testator» with the study of autonomous control of the anthr o-pomorphic robot «Fedor» on board of the manned spacecraft Soyuz MS-14 and remote control mode on board of the Russian segment of the International Space Station are presented.
The process of preparing the anthropomorphic robot to work on board of the manned spacecraft Soyuz MS-14 and the Russian segment of the International Space Station is described. The features of the anthropomorphic robot control with use of a set-up copying type device in case, when the robot, as well as the operator are in a state of microgravity, are studied. Experiments were performed with use of hand tools used by cosmonauts during the repair and replacement of equipment on board of the Russian segment of the International Space Station. Conclusions ofproviding stable control of the robot in copying mode are made.
After the successful return of the robot to earth, its autonomous tests were performed, its operability and reliability of the design were confirmed. Thus, the possibility of using anthropomorphic robotic systems on transport spaceships was confirmed, and the ability of an anthropomorphic robot to maintain the copying control mode in weightlessness while maintaining the normal dynamic parameters was confirmed.
Keywords: anthropomorphic robotic system; copying control; cosmonaut; space experiment; International Space Station; ergatic system.
Пилотируемая космонавтика в настоящее время переживает переломный период практически во всех экономически развитых странах. Низкие околоземные орбиты (НОО) за 40-летний период эксплуатации орбитальных пилотируемых станций - как универсальных исследовательских платформ - стали областью в значительной мере освоенной, вполне готовой к использованию. Значительная часть исследований в околоземном пространстве уже завершена либо носит выраженный прикладной характер. Актуальным становится переход от стадии исследования космического пространства к его освоению и использованию. Освоение предусматривает непосредственное присутствие в космическом пространстве человека, деятельность которого позволяет определить рациональные пути и направления использования новой среды обитания. Возможными объектами дальнейшего исследования и освоения являются Луна, астероиды, Марс.
Ожидается, что в качестве средств роботизированной поддержки будут использоваться различные по назначению, функциональности и конструктивным особенностям типы роботов. К ним, в частности, относятся транспортные и грузовые манипуляторы, сервисные манипуляторы технического обслуживания и ремонта, напланет-ные роверы и промышленные роботы для переработки полезных ископаемых, антропоморфные робототехнические системы (АРТС) [1].
Специализированные технологические и грузовые роботы, безусловно, более эффективны при выполнении целевых задач, чем антропоморфные. Причем, многие из этих задач не технологичны для АРТС. Однако АРТС имеют свою сферу применения (по сравнению с другими
типами робототехнических систем) при выполнении тонких манипуляций в антропогенной среде, создаваемой для обитания человека (на орбитальных станциях, в инфраструктуре обитаемых или посещаемых лунных баз). Их преимущество - это универсальность. Способность человекоподобных роботов пользоваться ручными инструментами, подавать и придерживать предметы, а также выполнять множество полетных операций, изначально спроектированных для человека, открывает широкие перспективы их использования как помощников космонавтов. Это позволит возложить на АРТС часть рутинных полетных операций экипажа по обслуживанию элементов перспективной системы средств обитания - инфраструктуры напланетного и космического базирования, обеспечивающей выполнение полного спектра целевых функций пилотируемой космонавтики. Выполняя эти операции в автоматическом режиме АР, можно существенно увеличить время экипажа, отводимое для решения творческих, научных и прикладных задач, проведения исследований и экспериментов в космосе. Мобильные роботы-андроиды могут также использоваться для выполнения особо опасных операций внекорабельной деятельности, инспекции аварийных или опасных объектов. Другим важным направлением использования АРТС может стать поддержание аварийных и ремонтно-восстановительных работ при отсутствии на них экипажа [2].
В зависимости от ситуации АРТС могут функционировать как в автономном автоматическом режиме, так и управляться удаленно в копирующем режиме. Копирующий режим управления АРТС является еще одним их преимуще-
ISSN 1560-3644 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИМ РЕГИОН._ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. 2020. № 3
ISSN 1560-3644 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION. TECHNICAL SCIENCE. 2020. No 3
ством, поскольку позволяет оператору дистанционно управлять роботом естественным и интуитивно понятным способом с помощью задающего устройства копирующего типа (УКТ). Использование копирующего режима управления АРТС наиболее эффективно в ситуациях неопределенности, когда целеполагание и алгоритм деятельности должен быть гибко адаптирован к изменяющимся внешним условиям. Наилучшим образом к такому виду деятельности приспособлен человек. Поэтому использование преимуществ человека может быть реализовано в копирующем режиме дистанционного управления роботом с использованием УКТ. В качестве человека-оператора, управляющего АРТС, может быть или член экипажа, или оператор наземного Центра управления.
Однако вследствие отсутствия опыта использования АРТС в космической деятельности возникает ряд технических, эргономических, психологических, организационных и других научно-технических проблем создания и применения космонавтами (или наземными операторами) телеуправляемых АРТС. Решение указанных проблем требует тщательного, с позиций системного подхода, изучения взаимодействия всех компонентов эргатической системы «космонавт-АРТС-среда деятельности». В общем виде все эти проблемы могут быть сведены к следующим ключевым задачам, которые должны быть решены в ходе теоретических и экспериментальных исследований:
- обоснование требований к эргатической системе «космонавт-АРТС-среда» и ее составным частям для обеспечения благоприятных условий эффективного и безопасного применения системы;
- организация мероприятий, направленных на реализацию заданных требований к системе и ее составным частям;
- проведение экспериментальной отработки системы «космонавт-АРТС-среда» в наземных и космических условиях для оценки ее функциональных возможностей, степени реализации требований и выработке предложений по оптимизации системы.
Для подтверждения возможности применения телеоператорного управления АРТС, в условиях операционной поддержки космонавтов, при воздействии факторов космического полета Рос-космосом было принято решение о проведении космического эксперимента (КЭ) «Испытатель»
[3], в результате которого должны были быть получены ответы на следующие вопросы [4].
1. Возможно ли принципиально управлять АРТС дистанционно в копирующем режиме с помощью управляющего экзоскелета в условиях невесомости?
2. Как изменится качество выполнения тестовых полетных операций роботом (по сравнению с наземными условиями), когда роботом управляет космонавт в безопорном пространстве?
3. Как изменятся параметры системы управления АРТС и её исполнительных устройств в условиях воздействия факторов космического полета?
4. Как повлияет на работоспособность АРТС повышенный уровень радиационного и электромагнитного воздействий, свойственные космическому полету?
5. Как повлияет на работоспособность АРТС воздействие вибраций и перегрузок на активных участках полета транспортного корабля (выведение, спуск с орбиты)?
С этой целью в период с 22.08.2019 по 07.09.2019 гг. был выполнен первый этап космического эксперимента «Испытатель» с антропоморфной робототехнической системой «FEDOR» (разработка НПО «Андроидная техника», г. Магнитогорск).
Целью первого этапа КЭ «Испытатель» являлись экспериментальные исследования по интеграции АРТС в пилотируемые космические объекты (корабль «Союз МС-14» и российский сегмент международной космической станции).
Задачами первого этапа КЭ «Испытатель» являлись:
1. Исследование возможности интеграции АРТС в пилотируемые транспортные корабли и орбитальные станции.
2. Испытания АРТС на стойкость к внешним воздействующим факторам на всех этапах космического полета.
3. Исследование влияния факторов космического полета на процессы телеуправления АРТС при выполнении тестовых типовых операций экипажа МКС.
Демонстрационный образец робототехни-ческого комплекса «FEDOR» (сокращение от его полного названия Final Experimental Demonstration Object Research) был разработан в рамках проекта «Разработка технологии создания комбинированной системы управления робототехническими комплексами», шифр «Спасатель», выполненного
ISSN 1560-3644 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИМ РЕГИОН._ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. 2020. № 3
ISSN 1560-3644 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION. TECHNICAL SCIENCE. 2020. No 3
по договору между АО «НПО "Андроидная техника"» и Фондом перспективных исследований. Он предназначался для отработки технологий коллаборативного управления с использованием тонкой моторики манипуляторов, перемещения в условиях типовой городской застройки, преодоления препятствий, отработки вождения транспортного средства [5 - 12]. В ходе наземной подготовки эксперимента демонстрационный образец был доработан для интеграции в транспортный пилотируемый корабль (ТПК) «Союз МС-14» и российский сегмент международной космической станции (РС МКС). На рис. 1 изображено изменение облика робота после доработки.
Рис. 1. Изменение облика робота «FEDOR» после доработки (источник: НПО «Андроидная техника») / Fig. 1. Changing the appearance of the robot «FEDOR» after improvement (source: SPA "Android Technics")
В результате доработки была создана антропоморфная робототехническая система (АРТС), получившая позывной «Skybot F-850». В состав АРТС входят: антропоморфный робот, задающее устройство копирующего типа со шлемом виртуальной реальности, управляющий бортовой лэптоп HP ZBook с программным обеспечением (рис. 2).
Рис. 2. Состав АРТС «FEDOR» / Fig. 2. Composition of the anthropomorphic robotic system «FEDOR»
Наземная подготовка КЭ [13] проводилась в сжатые сроки (в январе - мае 2019 г.). До старта ТПК «Союз МС-14», который отправлялся в космос без экипажа, надо было интегрировать АРТС «FEDOR» в ТПК и РС МКС, обеспечив выполнение ряда необходимых космических требований. В частности, была произведена доработка конструкции робота для обеспечения его укладки в спускаемый аппарат и установки на головном модуле робота гарнитуры космической связи. Доработана система управления роботом и отдельные комплектующие детали. Проведена подготовка космонавта А.А. Скворцова для работы как оператором № 1 (управляющим роботом удаленно), так и оператором № 2 (взаимодействующим с роботом непосредственно), поскольку оператор № 2 (А.Н. Овчинин) в это время находился на борту МКС. Завершающим мероприятием подготовительных работ явилась комплексная проверка АРТС, подтвердившая работоспособность и надежность конструкции АРТС, готовность к проведению КЭ. Проверка АРТС включала в себя следующие основные мероприятия и испытания:
- примерка робота в специально разработанной полётной раме, предназначенной для установки в СА, в условиях производственного цеха;
- примерку робота на тренажёре-макете ТПК «Союз МС» (рис. 3);
- отработку операций погрузки и выгрузки робота в СА боевого ТПК «Союз МС», укладка робота в полётную раму, отработка его фиксации в раме;
- отработку голосового канала связи со встроенной гарнитурой космической связи на боевом ТПК «Союз МС»;
- испытания на виброустойчивость;
- испытания на электромагнитную совместимость;
- проведение экспертизы на пожаробе-зопасность;
- проведение санитарно-эпидемиологической экспертизы;
- проверка работоспособности;
- проверка работы от автономного источника питания.
Для обеспечения комфортного управления роботом с помощью ЗУКТ была доработана перчатка управления, которая была специально изготовлена под антропометрические характеристики рук космонавта А.А. Скворцова (рис. 4) [14 - 16].
ISSN 1560-3644 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.
TECHNICAL SCIENCE. 2020. No 3
Рис. 3. Наземные примерки размещения робота «FEDOR» в специальной полетной раме макета ТПК «Союз МС» (источник: Роскосмос) / Fig. 3. Ground placement fitting of the robot «FEDOR» in a special flight frame of the transport manned space craft prototype Soyuz MS (source: Roscosmos)
«ГЕБОК» на тренажерном стенде Центра подготовки космонавтов, со штатным АРТС на базе ракетно-космической корпорации «Энергия», а также со штатным УКТ и виртуальными моделями робота на космодроме Байконур (рис. 5).
Рис. 4. Космонавт А.А. Скворцов примеряет УКТ в контрольно-испытательном комплексе РКК «Энергия» (источник: Роскосмос) / Fig. 4. Cosmonaut A.A. Skvortsov tries on the copying type set up device in RSC Energia's control and test complex (source: Roscosmos)
Выполнены примерки задающего устройства копирующего типа космонавтом А.А. Скворцовым. Тренировки космонавта А.А. Скворцова по работе с роботом проводились с прототипом АРТС
Рис. 5. Космонавт А.А. Скворцов во время тренировки на космодроме Байконур (источник: Роскосмос) / Fig. 5. Cosmonaut A.A. Skvortsov during training at the Baikonur cosmodrome (source: Roscosmos)
Во время старта корабля «Союз МС-14» робот штатно отработал заданную программу [17], сообщая об этапах выведения на орбиту и фиксируемых перегрузках. Выполнялась запись линейных ускорений, угловых скоростей, индукции магнитного поля по трем взаимно перпендикулярным осям в глобальной системе координат с инерциального измерительного MEMS-модуля робота, а также запись видео и звуковой информации в энергонезависимую память.
Часть записей линейных ускорений корпуса робота по осям Х, Y, Z, находящегося в корабле «Союз МС-14» во время выведения на орбиту, представлена на рис. 6. Ось Z параллельна продольной оси корабля, оси X и Y лежат в поперечной плоскости.
Рис. 6. Линейные ускорения по осямX, Y, Z во время выведения «Союз МС-14» на орбиту / Fig. 6. Linear accelerations along the axesX, Y, Z during the launch of Soyuz MS-14 into orbit
ISSN 1560-3644 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.
TECHNICAL SCIENCE. 2020. No 3
На графике можно наблюдать 5 участков:
1. Корабль «Союз МС-14» на стартовом столе (линейное ускорение по оси Z равно g);
2. Старт и работа 1-й ступени ракетоносителя корабля (максимальное линейное ускорение по оси Z равно 3,89 g);
3. Работа 2-й ступени ракетоносителя корабля (максимальное линейное ускорение по оси Z равно 2,53 g, повышенная вибрация корпуса робота);
4. Работа 3-й ступени ракетоносителя корабля (максимальное линейное ускорение по оси Z равно 2,98 g);
5. Невесомость на орбитальном участке (линейные ускорения по осям X, Y, Z равны 0).
Измеренные линейные ускорения инерци-альным модулем робота незначительно отличаются от ускорений, зафиксированных датчиками корабля. Значительные выбросы значений линейных ускорений вызваны вибрацией корпуса робота во время полета, это объясняется тем, что не все узлы робота фиксировались, при этом имели нулевую жесткость, во время полета передавали вибрацию на корпус.
Таким образом, робот сохранил свою работоспособность при воздействии вибрации и перегрузки, действующих во время выведения на орбиту, доказав возможность применения антропоморфных робототехнических систем в транспортных кораблях.
Космонавты А.А. Скворцов и А.Н. Овчинин, согласно намеченному плану, переместили АРТС из спускаемого аппарата в модуль МИМ-2.
Далее успешно и в полном объеме были выполнены все запланированные сеансы эксперимента с роботом:
- дистанционное управление роботом для выполнения типовых полетных операций (работа с бортовым инструментом, имитация протирки поверхности панелей станции) (рис. 7, 8);
- видеоприветствие землян роботом «FEDOR»;
- речевой диалог между космонавтами и роботом.
Программа первого этапа космического эксперимента была выполнена в полном объеме. Робот успешно выдержал нагрузки на этапах выведения на орбиту и посадки, были выполнены запланированные работы с инструментами, таким образом, возможность использования антропоморфного робота в условиях космического полёта подтверждена.
Общее время работы экипажа составило 57 часов 30 мин, из них командир экипажа МКС-59/60 (А.Н. Овчинин) - 28 ч, бортинженер-7 МКС-59/60 (А.А. Скворцов) - 29 ч 30 мин.
Рис. 7. Космонавт А.А. Скворцов на борту служебного модуля МКС в копирующем режиме управляет удаленным
роботом «FEDOR» (источник: Роскосмос) / Fig. 7. Cosmonaut A.A. Skvortsov controls the remote robot «FEDOR» in copying mode on board of the ISS service module (source: Roscosmos)
Рис. 8. Телеуправляемый робот ассистирует космонавту А.Н. Овчинину в модуле МИМ-2 (источник: Роскосмос) / Fig. 8. The teleoperated robot assists cosmonaut A.N. Ovchinin in the module MIM-2 (source: Roscosmos)
Получены и доставлены на землю следующие материалы:
- видео-, аудиоинформация;
- файлы фотографий с фотоаппарата;
- файлы видеозаписей с видеокамер МКС и АРТС;
- телеметрия всех этапов полета.
В ходе послеполетного анализа приобретенной в ходе эксперимента информации (доставленных на землю материалов, замечаний и предложений космонавтов, других участников космического эксперимента и др.) получены следующие научно-технические результаты первого этапа КЭ «Испытатель».
1. Доработанный летный образец АРТС успешно прошел все предусмотренные наземные испытания и был допущен для использования в КЭ «Испытатель» на борту корабля «Союз МС-14» и РС МКС.
2. Подтверждена возможность интеграции АРТС в пилотируемые транспортные корабли и в российский сегмент орбитальной станции.
ISSN 1560-3644 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИМ РЕГИОН._ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. 2020. № 3
ISSN 1560-3644 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION. TECHNICAL SCIENCE 2020. No 3
3. АРТС сохранила свою работоспособность при воздействии внешних факторов, действующих во время выведения на орбиту и спуске. После успешного возвращения на землю проведенные автономные испытания робота подтвердили его работоспособность и надежность конструкции. Таким образом, подтверждена возможность применения антропоморфных робото-технических систем на транспортных кораблях.
4. Во время выведения на орбиту в составе корабля «Союз МС-14» АР успешно выполнил все запланированные операции (видеоконтроль, ведение репортажа о ходе полета, регистрация перегрузок) с сохранением информации в энергонезависимой памяти робота для последующего анализа.
5. Успешно выполнены операции перемещения АР из спускаемого аппарата в модуль МИМ2 и обратно. Подтверждена возможность интеграции АР внутри орбитальной станции.
6. Успешно выполнены все запланированные операции манипуляции с бортовыми инструментами, которые АР выполнял под удаленным управлением космонавта. В процессе выполнения запланированных сценариев телеуправления АР был жестко зафиксирован в модуле МИМ2. Изменения его динамических характеристик в условиях невесомости не наблюдались. Подтверждена возможность АРТС поддерживать в невесомости режим копирующего управления с сохранением в норме динамических параметров.
7. Подтверждена способность космонавта удаленно в копирующем режиме (с помощью экзоскелета и шлема виртуальной реальности) управлять роботом в условиях безопорного пространства. Определено, что для обеспечения устойчивости управления целесообразно предусмотреть специальные средства фиксации космонавта, управляющего роботом в копирующем режиме.
8. Эксперимент по отработке диалогового взаимодействия космонавтов с роботом продемонстрировал возможности использования голосового интерфейса взаимодействия с роботом при внутрикорабельной деятельности на орбитальной станции.
9. Во время 16-суточного космического полета заметного влияния космического радиационного и электромагнитного воздействия на функционирование АРТС не обнаружено.
10. В ходе проведения первого этапа эксперимента с демонстрационной АРТС были определены направления для доработки конструкции
робототехнической системы, которая разрабатывается для проведения последующих этапов КЭ.
По результатам анализа сделаны следующие обобщающие выводы.
1. АРТС могут быть интегрированы в пилотируемые корабли и орбитальные станции и обеспечивать заданную функциональность.
2. Выбранное направление исследований применения АРТС для роботизированной поддержки внутрикорабельной деятельности является перспективным.
3. Полученные в ходе выполнения космического эксперимента замечания и предложения участников КЭ показывают, что для активного применения антропоморфных роботов в условиях орбитальных станций потребуется провести доработки систем робота и, возможно, инфраструктуры станции.
Дальнейшее развитие космических экспериментов с антропоморфными роботами будет направлено на разработку АРТС, предназначенных для роботизированной поддержки деятельности космонавтов в открытом космосе, в перспективной системе средств обитания, включающей посещаемые лунные орбитальную станцию и напланетную базу. Это направление связано повышением функциональности и автономности АРТС за счет использования технологий искусственного интеллекта.
Литература
1. Митрофанов И.Г., Зеленый Л.М. Об освоении Луны. Планы и ближайшие перспективы // Земля и Вселенная. 2019. №4 (328). С. 16 - 38.
2. Сорокин В.Г., Сохин И.Г. Возможные области применения антропоморфных роботов-помощников экипажей в отсеках перспективных космических комплексов // Пилотируемые полеты в космос. 2015. №4 (17). С. 71 - 79.
3. Космический эксперимент «Испытатель» на международной космической станции. URL: https: //tsniimash.ru/science/ scientific-experiments-onboard-the-is-rs/cnts/experiments/ (дата обращения 15.07.2020).
4. Дудоров Е.А., Рыбак Е.В., Сохин И.Г. Цели, задачи и
перспективы проведения космических экспериментов с использованием российских роботов-помощников космонавтов // Пилотируемые полёты в космос: сб. материалов XIII науч.-практ. конф. (Звездный городок, Московская область, ФГБУ «НИИ ЦПК имени Ю.А. Гагарина»). С 121 - 122.
5. Пат. 115712 Российская Федерация, МПК7 B25J15/12. Полезная модель Захват манипулятора / А.А. Богданов, Е.И. Канаева, Д.В. Кияткин, И.М. Кутлубаев, А.Ф. Пермяков; заявитель и патентообладатель Д.В. Кияткин и А.Ф. Пермяков. № 2011153199; заявл. 26.12.11; опубл. 10.05.12.
ISSN 1560-3644 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION. TECHNICAL SCIENCE. 2020. No 3
6. Пат. 125508 Российская Федерация, МПК7 B25J3/04. Полезная модель Дистанционный манипулятор / А.А. Богданов, Д.В. Кияткин, А.Ф. Пермяков; заявитель и патентообладатель Д.В. Кияткин и А.Ф. Пермяков. № 2011147642; заявл. 23.11.11; опубл. 28.07.12.
7. Пат. 129867 Российская Федерация, МПК7 B25J9/08. Полезная модель Исполнительный модуль манипулятора /
A.А. Богданов, И.Г. Жиденко, И.М. Кутлубаев, Д.В. Кияткин, А.Ф. Пермяков; заявитель и патентообладатель научно-производственное объединение «Андроидная техника». - № 2013104841; заявл. 10.04.13; опубл. 10.07.13.
8. Пат. 135958 Российская Федерация, МПК7 B25J17/00. Полезная модель Исполнительный модуль манипулятора /
B.Б. Сычков, И.Г. Жиденко, И.М. Кутлубаев, Д.В. Кият-кин, А.Ф. Пермяков; заявитель и патентообладатель научно-производственное объединение «Андроидная техника». № 2013113799; заявл. 27.03.13; опубл. 20.09.13.
9. Пат. 135956 Российская Федерация, B25J3/00. Полезная модель Копирующий манипулятор / А.А. Богданов, И.Г. Жиденко, И.М. Кутлубаев, Д.В. Кияткин, А.Ф. Пермяков; заявитель и патентообладатель научно-производственное объединение «Андроидная техника». -№ 2013122162; заявл. 14.05.13; опубл. 20.09.13.
10. Пат. 145920 Российская Федерация, B25J15/10. Полезная модель Захват манипулятора / А.Ф. Пермяков, И.М. Кутлубаев, И.Г. Жиденко; заявитель и патентообладатель научно-производственное объединение «Андроидная техника». № 2013145723; заявл. 11.10.2013; опубл. 19.05.14.
11. Пат. 144196 Российская Федерация, B25J15/10. Полезная модель Захват (протеза кисти) / А.Ф. Пермяков, А.А. Богданов, Ю.И. Кутлубаева; заявитель и патентообладатель А.Ф. Пермяков, Д.В. Кияткин. № 2014113274; заявл. 04.04.2014; опубл. 04.07.14.
12. Пат. 146552 Российская Федерация, B25J3/00. Полезная модель Антропоморфный манипулятор / А.Ф. Пермяков,
А.А. Богданов, И.М. Кутлубаев, В.Б. Сычков; заявитель и патентообладатель Пермяков А.Ф., Кияткин Д.В. № 2014104218; заявл. 06.02.2014; опубл. 29.07.14.
13. Первые результаты использования антропоморфного робота на международной космической станции / Е.А. Дудоров, Е.В. Бабкин, В.А. Брыков, Ю.А. Зорин, А.Ф. Пермяков, Е.В. Рыбак, И.Г. Сохин. URL: http://tsniimash.ru/science/ (дата обращения 15.07.2020).
14. Жиденко И., Кутлубаев И. Методика определения сигналов управления антропоморфным манипулятором / под ред.Н.Б. Филимонова // Мехатроника, Автоматизация, Управление: теоретический и прикладной науч.-техн. журн. 2014. № 5. С. 41 - 46.
15. Богданов АА., Сычков В.Б., Жиденко И.Г., Кутлубаев ИМ. Создание и исследование робототехнической системы с интерактивным управлением // Решетневские чтения: материалы XVI межунар. науч. конф. (7 - 9 ноября 2012, г. Красноярск): в 2 ч. / под общ. ред. Ю.Ю. Логинова; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2012. Ч. 1.С. 230 - 231.
16. Богданов АА., Сычков В.Б., Жиденко И.Г., Кутлубаев ИМ. Обоснование выбора структурной схемы роботов космического исполнения // Решетневские чтения: материалы XVII межунар. науч. конф.( 12 - 14 ноября 2013, г. Красноярск): в 2 ч. / под общ. ред. Ю.Ю. Логинова; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2013. Ч. 1. С. 278 - 280.
17. Кутлубаев ИМ., Богданов АА., Дудоров ЕА., Пермяков А. Ф., Пронин А.А. Исследование возможности использования дистанционно управляемого антропоморфного робота в условиях космического полёта // Робототехника и искусственный интеллект: материалы XI Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием (г. Железногорск, 14 декабря 2019 г.) / под науч. ред. В.А. Углева. Электрон. Дан. (13,5Мб). Красноярск: ЛИТЕРА-принт, 2019. С. 88 - 93.
References
1. Mitrofanov I.G., Zelenyi L.M. On the exploration of the Moon. Plans and nearest prospects. Popular science journal «Earth and the universe». No. 4 (328). 2019. Pp. 16 - 38.
2. Sorokin V.G., Sokhin I.G. Feasible application of anthropomorphic robotic assistants to support a crew inside the modules of future space complexes // Scientific journal "Manned space flights". No. (17). 2015. Pp. 71 - 79.
3. Space experiment "Testator" on the International space station. URL: https://tsniimash.ru/science/scientific-experiments-onboard-the-is-rs/cnts/experiments/.
4. Dudorov E.A., Rybak E.V., Sokhin I.G. Goals, tasks and prospects of performing space experiment using Russian robots assisting to cosmonauts / Manned space flights: a collection of proceedings of the 13th scientific and practical conference (Star city, Moscow region, Yu.A. Gagarin Research and Test Cosmonaut Training Center). Pp. 121 - 122.
5. Pat. 115712 Russian Federation, IPC7 B25J15/12. Utility model Manipulator gripper. Bogdanov A.A., Kanayeva E.I., Kiyatkin D.V., Kutlubayev I. M., Permyakov A.F. Applicant and patentee Kiyatkin D.V. and Permyakov A.F. No. 2011153199. Filed: Dec. 26, 2011. Date of Patent: May 10, 2012.
6. Pat. 125508 Russian Federation, IPC7 B25J3/04. Utility model Remote manipulator. Bogdanov A.A., Kiyatkin D.V., Permyakov A.F. Applicant and patentee Kiyatkin D.V. and Permyakov A. F. No. 2011147642. Filed: Nov. 23, 2011. Date of Patent: July 28, 2012.
7. Pat. 129867 Russian Federation, IPC7 B25J9/08. Utility model Manipulator's executive module. Bogdanov A.A., Zhidenko I.G., Kutlubayev I.M., Kiyatkin D.V., Permyakov A.F. Applicant and patentee Scientific production association "Android technics". No. 2013104841. Filed: April 10, 2013. Date of Patent: July 10, 2013.
8. Pat. 135958 Russian Federation, IPC7 B25J17/00. Utility model Manipulator's executive module. Sychkov V.B., Zhidenko I.G., Kutlubayev I.M., Kiyatkin D.V., Permyakov A.F. Applicant and patentee Scientific production association "Android technics". No. 2013113799. Filed: Mart 27, 2013. Date of Patent: Sept. 20, 2013.
9. Pat. 135956 Russian Federation, B25J3/00. Utility model Copying manipulator. Bogdanov A.A., Zhidenko I.G., Kutlubayev I.M., Kiyatkin D.V., Permyakov A.F. Applicant and patentee Scientific production association "Android technics". No. 2013122162. Filed: May 14, 2013. Date of Patent: Sept. 20, 2013.
ISSN 1560-3644 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION. TECHNICAL SCIENCE 2020. No 3
10. Pat. 145920 Russian Federation, B25J15/10. Utility model Manipulator gripper. Permyakov A.F., Kutlubayev I.M., Zhidenko I.G. Applicant and patentee Scientific production association "Android technics". No. 2013145723. Filed: Oct. 11, 2013. Date of P a-tent: May 19, 2014.
11. Pat. 144196 Russian Federation, B25J15/10. Utility model Gripper (hand prosthesis). Permyakov A.F., Bogdanov A.A., Kutlubayeva Yu.I. Applicant and patentee Permyakov A.F., Kiyatkin D.V. No. 2014113274. Filed: April 4, 2014. Date of Patent: July 4, 2014.
12. Pat. 146552 Russian Federation, B25J3/00. Utility model Anthropomorphic manipulator. Permyakov A.F., Bogdanov A.A., Kutlubayev I.M., Sychkov V.B. Applicant and patentee Permyakov A.F., Kiyatkin D.V. No. 2014104218. Filed: Feb. 6, 2014. Date of Patent: July 29, 2014.
13. Dudorov E.A., Babkin E.V., Brykov V.A., Zorin Yu.A., Permyakov A.F., Rybak E.V., Sokhin I.G. First results of using an anthropomorphic robot on the International space station. URL:http://tsniimash.ru/science/.
14. Zhidenko I., Kutlubaev I. Technique of definition of control signals anthropomorphic manipulator // Theoretical and applied scientific and technical journal Mechatronics, automation, control. No. 5. 2014, ed. N.B. Filimonov. Pp. 41 - 46.
15. Bogdanov A.A., Sychkov V.B., Zhidenko I.G., Kutlubayev I.M. Creating and investigation of robotic system with interactive control // Reshetnev readings: proceedings of the 16th international scientific conference (November 7-9, 2012, Krasnoyarsk): in 2 parts / under the general ed. of Yu.Yu. Loginov. Reshetnev Siberian State Aerospace University. Krasnoyarsk, 2012. Part 1. Pp. 230 - 231.
16. Bogdanov A.A., Sychkov V.B., Zhidenko I.G., Kutlubayev I.M. Basis of structural scheme selection of space application robots // Reshetnev readings: proceedings of the 17th international scientific conference (November 12-14, 2013, Krasnoyarsk): in 2 parts / under the general ed. of Yu.Yu. Loginov. Reshetnev Siberian State Aerospace University. Krasnoyarsk, 2013. Part 1. Pp. 278 - 280.
17. Kutlubayev I.M., Bogdanov A.A., Dudorov E.A., Permyakov A.F., Pronin A.A. Investigation of the possibility of using a remote-controlled anthropomorphic robot in space flight // Robotics and artificial intelligence: proceedings of the 11th all-Russian scientific and technical conference with international participation (Zheleznogorsk, December 14, 2019) / edited by V.A. Uglyova. Electronic evidence (13.5 MB). Krasnoyarsk: LITERA-print, 2019. Pp. 88 - 93.
Поступила в редакцию /Received 14 июля 2020 г. / July 14, 2020
