NASAのロボットのリスト

NASA は、危険な環境 (放射線や微小隕石の危険がある環境など) での修理、日常的な手順 (ビデオ撮影) などの困難な作業や単調な作業を行うために、宇宙飛行士を支援、増強、または代替するさまざまなロボット デバイスを開発しました。

Robonaut は、1970 年代の探査で人間と同等の機能を果たすことができるヒューマノイドロボットを作成するために設計された、 DARPAとNASA の共同プロジェクトです。Robonaut プロジェクトの大きな目標は、宇宙服を着用した宇宙飛行士を超える器用さを持つロボットを作ることです。現在、4 種類のロボノートがあり、他のロボットも開発中です。この多様なロボノートにより、各状況でのさまざまな段階の移動とタスクの研究が可能になります。このロボットの 4 つのバージョンはすべて、さまざまな移動方法を使用します。ロボットの一部のバージョンでは、移動にSegway HT を使用します[3]。Robonaut は、テレプレゼンスとさまざまなレベルのロボットの自律性を使用します。人間の可動域と感度がすべて複製されているわけではありませんが、ロボットの手には 14 の自由度があり、指先にタッチ センサーを使用します。ヒューマノイド ロボットの利点の 1 つは、まったく新しいツール セットを必要としないことです。

現在、2 台のロボノート、R1 と R2 が稼働しています。R1 と R2 はどちらも非常に有能なロボットで、さまざまなツールやタスクを処理できます。ロボノート 2 または R2 は、STS-133ミッションの一環として宇宙ステーションに飛行し、宇宙で最初のヒューマノイド ロボットとなりました。将来的には脚が追加され、ロボノートが宇宙の真空に飛び出す準備が整いつつあります。^[1]

「レイザー」と発音され、レゴリス先進地表システム運用ロボットの略です。完成間近になると、自律的に土壌を掘削する月面ロボットです。小型の戦車のようなシャーシにドラム掘削機が付いており、両側にアームが取り付けられているため、ロボットが障害物を乗り越えるのに役立ちます。これらのアームにより、ロボットはひっくり返っても正常に起き上がり、地面から浮き上がって、その跡の残骸を片付けることができます。ドラムが垂直に配置された状態で、RASSOR の高さは約 2.5 フィート、重量は約 100 ポンドになると予想されます。平均速度は約 20 センチメートル/秒 (火星でのキュリオシティ ローバーの最高速度の 5 倍) で、RASSOR は長年にわたり 1 日 16 時間稼働します (設計要件に記載されているように、最低 5 年間)。^[2] NASA は、その設計において、通常の壊れやすく遅いロボットから離れて、より頑丈で耐久性のあるものを設計しました。 2 つの掘削ドラムは、40 ポンドの材料を収容できるホッパーにゆっくりと土を移すように設計されています。その後、この小さなロボットは処理工場まで運転し、そこで月の土を化学的に分解して、月や火星で作業する宇宙飛行士のロケット燃料、水、呼吸用空気に変換します。ロケットの重量の 90% は推進剤で構成されているため、月の土を燃料としてその場で利用することで、ロケットの打ち上げコストを節約できます。

RASSOR の開発チームは、戦車のキャタピラの使用にはいくつかの欠点があることを発見しました。キャタピラは小石や砂で詰まり、脱落する可能性があるからです。チームは選択肢を検討しており、キャタピラの素材を変更するか、車輪に切り替えることを検討しています。RASSOR 2 はすでに設計されており、プロトタイプは NASA が実際に打ち上げるものにかなり近いものになる可能性があります。^[3]

スパイダーノートは、クモからヒントを得た船外ロボット(EVR) で、NASA が、人間には難しすぎたり危険すぎる将来の宇宙ミッションの建設、メンテナンス、修理プロジェクト用に設計しています。スパイダーノートの脚は、股関節の回転ジョイント 1 つと、直線的に作動するジョイント 2 つ、合計 3 か所で動かすことができます。各脚の重量は 40 ポンドですが、100 ポンドを支え、250 ポンド以上の力を加えることができます。ロボットの最終的な重量は 600 ポンド近くになり、8 本の脚に均等に分散されるため、スパイダーノートは、太陽電池パネルや宇宙船の外装など、さまざまな表面を損傷することなく登ることができます。ロボットの足はモジュール式で、ロボットが置かれるさまざまな状況に合わせて取り外したり交換したりできる。スパイダーノートの航空電子機器やその他の電気系統は胸部に配置され、ブラシレス DC モーター コントローラー、電源、データ ディストリビューター、電源から構成されている。ロボットは 72 V/3600 ワット時のリチウムイオン バッテリーで駆動され、このバッテリーから電力調整および分配モジュールに電力が供給され、72 V メイン バスがさまざまなデバイスに必要な電圧に変換される。NASA は、ロボットが軽い力さえも支えられない構造物の上に登ったりぶら下がったりできるようにする「ウェブ」のようなケーブル展開システムの実験も開始している。^{[4] [5]}

ATHLETE (All-Terrain Hex-Legged Extra-Terrestrial Explorer) は、カリフォルニア工科大学のジェット推進研究所(JPL) で開発されている 6 本足のロボット月面探査車のテストベッドです。ATHLETE は、月面探査や火星探査に使用できるさまざまなシステムのテストベッドです。ATHLETE の 6 本の足はそれぞれ 6自由度があり、つまり 6 つの関節が独立して作動します。一般的な移動では、ATHLETE は 6 つの車輪で転がりますが、より起伏の多い極端な地形に遭遇した場合は、各車輪を所定の位置に固定し、足を使って歩くことができます。第 1 世代の ATHLETE は 2005 年に開発され、ロボットのフレームに取り付けられた 6 つの 6 自由度の足で構成されていました。 ATHLETE は、高さ 2 メートル (6.5 フィート)、六角形フレーム 2.75 メートル (9 フィート) で、重量は約 850 キログラム (1,875 ポンド)、最大 300 キログラム (660 ポンド) の荷物を運ぶことができます。2005 年に製造されたのは 2 台のみで、1 台は現在も稼働しています。

第 2 世代の ATHLETE は 2009 年に製造されました。このロボットは再開発され、Tri-ATHLET と呼ばれる 2 台の 3 肢ロボットの対応するチームとして実装されました。この進歩により、2 台のロボットが貨物ドックの下で接続し、互いに分離して目的地で貨物を下ろすことができるため、貨物の取り扱いと積み下ろしが向上します。第 2 世代の ATHLETE は高さが 4 m (13 フィート) 強で、積載量は 450 kg (990 ポンド) です。ATHLETE の各肢はユニバーサル マニピュレーターとして使用できます。各肢にはさまざまなクイック展開ツール アダプターがあり、ロボットは「ツール ベルト」から多数のツールを使用できます。ツールは、ホイールと同じ 1 馬力以上のモーターを使用しており、ロボットは掘削、クランプ、掘削、その他の多くのツール機能など、さまざまなタスクを実行できます。^{[6] [7]}

デクスターは、国​​際宇宙ステーション(ISS)の移動サービス システムの一部である2 本の腕を持つロボット、または遠隔操作装置です。これは、通常は船外活動を必要とする一部の作業を代替します。2008 年 3 月 11 日、ミッションSTS-123で打ち上げられました。

スフィアとは、同期位置保持、エンゲージ、再方向付け、実験衛星の略です。これらの衛星はボウリングのボールほどの大きさで、NASA で実験段階にあります。各スフィアは、独自の電力、推進力、コンピューター、ナビゲーション機器を備え、自己完結型です。スフィアは、宇宙ステーション内で使用して、スフィアが一連の詳細な飛行指示にどれだけ従えるかをテストするように設計されています。宇宙ステーション内では、3 つのスフィアに、自律ランデブーやドッキング操作などの一連の指示が与えられます。スフィアのテスト結果は、衛星の整備、車両組み立て、編隊飛行するように設計される将来の宇宙船に適用されます。^[8]

火星探査車キュリオシティは、2011年にケープカナベラルから打ち上げられた移動式実験室です。キュリオシティは2012年8月6日に火星の表面に着陸しました。これはNASAが火星に送り込んだ最大の探査車であり、プロセッサの2倍の長さと5倍の重さがありました。サイズが大きいにもかかわらず、キュリオシティは、6輪駆動、ロッカーボギーサスペンション、ミッションチームが探査車を操作するために探査車のマストに取り付けられたカメラなど、前世代の火星探査車から多くの設計要素を取り入れました。ただし、前世代とは異なり、キュリオシティには火星の土壌と岩石を分析するための完全な機内実験室が含まれています。NASAは、最大65センチメートルの高さの障害物を転がり越え、火星の地形で1日あたり最大約200メートル移動できるようにキュリオシティを設計しました。キュリオシティは、放射性同位元素熱電発電機から電力を得ました。^[9]

パイオニアはチェルノブイリ原発事故を受けて開発されたロボットで、チェルノブイリ4号機原子炉建屋内の瓦礫撤去、地図作成、サンプル採取を目的としている。^[10] パイオニアプロジェクトはNASA内外の多くのグループの共同作業である。^[11] パイオニアのコンクリートサンプル採取ドリルは、後の構造分析のためにサンプルを切り出す際に、床や壁の材料強度を推定する目的で設計されている。^[12] 所有権は1999年にウクライナに移管され、ウクライナの専門家が使用方法を学び始めた。^[13]

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