Dálkově řízené roboty v kosmickém prostoru

Současné servisní roboty jsou schopni se učit, samostatně chodit a programově zasahovat do řízení pohybových procesů. Při řízení maximálně přirozených pohybů se v Německu osvědčuje komunikační rozhraní Sercos pracující v reálném čase. Odborníci Německého ústředí pro letectví a kosmonautiku (DLR) pracují na vývoji humanoidních robotů, které by řídily ve vesmíru se pohybující systémy satelitů, kontrolovaly je, udržovaly v bezvadném provozním stavu, nebo pátraly a hlídaly na povrchu planet. To je sice doposud vize, ale robotická ramena, resp. paže zachycující a likvidující satelity budou již brzy realitou. Dvoukloubové rameno ústavu DLR pro mechatroniku již bylo instalováno v roce 2005 na mezinárodní vesmírné stanici ISS. Je obsluhováno bezdrátově jednoduchým joystickem jak jej známe z videoher. Komunikace mezi vnitřním instalovaným zařízením k řízení ramene robotu mimo vesmírnou stanici a elektrickými pohony byla realizována nejnovější technologií rozhraní Sercos. V budoucnosti budou existovat daleko složitější ramena s více osami volnosti, např. sedmikloubový robot, který se použije na nosných satelitech. Ten by měl nekontrolovatelně létající satelity ve vesmíru zachytit nebo cíleně dopravit k likvidaci. Jsou vyvíjeny nové mechatronické regulační soustavy co do točivého momentu a kinematicky redundandtní. Mají jako lidské paže 7 stupňů volnosti v porovnání s typickými servisními roboty se 6 stupni a v tomto směru DLR spolupracuje s renomovanou společností KUKA. V ústavu DLR l také s využitím vysoce integrovaného ramene robotu vyvinuli horní díl humanoida „Justin“ se dvěma pažemi a pohyblivou hlavou celkem se 43 stupni volnosti. Pohyby paží a horní části jsou ovládány celkem 17 elektrickými mikropohony. Cílem výzkumu je kompletní humanoidní robot z Technické univerzity v Mnichově. Robot má pracovní název LOLA a vyznačuje se plynulou a rychlou chůzí. U řídicího systému se uplatnil inovovaný systém s ethernetovým rozhraním Sercos III pracující v reálném čase. V porovnání s předchůdcem nazývaným Johnie s vizuální orientací umožňují mu přídavné redundandní funkce přirozenější a pružnější chůzi. U robotu LOLA pracuje 22 speciálních mikropohonů vzájemně synchronizovaných, které dokonale komunikují s hardwarovými a softwarovými komponentami systému Sercos. V něm jsou již integrovány veškeré bezpečnostní funkce až do SIL 3 podle doporučení IEC 61508. Pohony si vyměňují reálná data s přímou příčnou komunikací systému Sercos III, tj. rozhraní umožňuje přesnou výměnu údajů mezi řízenými pohony v rámci jednoho komunikačního cyklu. Tak se časy průběhů funkcí a reagování redukují na minimum. V budoucnosti mají být roboty schopné delší chůze a disponovat pevným a citlivým hmatem. Proto jsou současně plánovány a realizovány několikaprstové mechatronické ruce s vysokou integrací nezbytných komponent. Jejich uplatnění se očekává v různých oborech lidské činnosti, např. ve službách, medicíně, výrobní sféře, v sociální oblasti atd. G. HOLUB