«Федор» в космосе. Простые опыты и большое будущее

Первый российский

Следует отметить, что российский «Федор» не успел стать первым антропоморфным роботом на борту МКС. Еще в 2011 г. на станцию доставили изделие Robonaut 2 разработки NASA. Однако F-850 является первой российской разработкой такого рода, не просто дошедшей до испытаний, но и добравшейся до космоса.

История робота FEDOR началась в 2014 г., когда Фонд перспективных исследований запустил проектирование многоцелевого антропоморфного робототехнического комплекса. Разработка такой системы велась ФПИ и НПО «Андроидная техника». Изначально изделие предназначалось для министерства по чрезвычайным ситуациям и должно было работать в условиях, опасных для человека. В основу проекта легли наработки по существующим роботам SAR-400 и SAR-401.

Создание базовой платформы было связано с некоторыми трудностями, но в 2015-16 гг. проект перешел на новую стадию. Тогда же появилось предложение о создании специализированной версии комплекса для эксплуатации в космосе. Такой робот получил название «Федор» или FEDOR (Final Experimental Demonstration Object Research). Не так давно комплекс переименовали в Skybot F-850.

22 августа новый РТК отправили на МКС. В полете к станции имели место некоторые неполадки, из-за чего стыковку удалось провести только 27 августа. Экипаж МКС уже приступил к освоению новой техники в реальных условиях.

Работа на орбите

В ближайшее время «Федору» предстоит недолго, но упорно работать на орбите. Подробности научной программы с его участием пока не раскрывались, но некоторая информация уже появилась. В целом запланированы различные работы того или иного рода, в которых робот под управлением человека будет взаимодействовать с разными объектами и выполнять определенные задачи.



Вместе с роботом на МКС доставили т.н. задающее устройство копирующего типа – особый «экзоскелет» для оператора, позволяющий ему контролировать движение робота. С помощью ЗУКТ оператор может вести наблюдение «глазами робота», а также осуществлять полный контроль за манипуляторами. Все эксперименты в рамках нынешнего полета будут осуществляться с применением связки F-850 и ЗУКТ.

Сообщается, что в первые дни на орбите новый робот успел поучаствовать в нескольких экспериментах. «Федор» показал свои возможности по работе с различным ручным инструментом и с некоторым оборудованием станции. Ожидаются новые опыты, в которых перспективный РТК будет показывать иные свои возможности разного рода.

При этом пока речь не идет о выводе робота в открытый космос. Глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин не так давно рассказал, что подобные опыты будут проведены в ходе следующего полета «Федора» на МКС. Этот полет, согласно нынешним планам, состоится лишь через два или три года. К этому времени комплекс пройдет доработку по результатам опытной эксплуатации и сможет более полно соответствовать характерным условиям космоса.

Пока же Skybot F-850 используется только в пределах Международной космической станции. На проведение всех необходимых опытов и экспериментов осталось чуть более недели. 6 сентября корабль «Союз МС-14» отстыкуется от МКС и вернет «Федора» домой. Затем разработчикам этого РТК предстоит провести анализ собранной информации, что позволит приступить к доработке проекта под новые требования.

Большие перспективы

Пока FEDOR / F-850 имеет статус опытного образца, предназначенного для проведения испытаний в условиях лабораторий, полигонов и МКС. До полноценного внедрения подобных систем в космическую практику все еще далеко, но уже сейчас ясны перспективы этого процесса. Появление, развитие и внедрение антропоморфных робототехнических комплексов представляет большой интерес для космической отрасли, как отечественной, так и мировой.



Главной целью проекта, результатом которого стал «Федор», являлось создание РТК, способного заменить человека при работе в опасных условиях. В контексте космической программы это прежде всего означает, что робот сможет выходить в открытый космос и работать там за космонавтов.

Это может значительно упростить подготовку и проведение работ. РТК не нуждается в пище и отдыхе, что позволяет держать его «за бортом» в течение большего времени. Космонавты-операторы смогут сменять друг друга, соблюдая оптимальный для них режим. Также управление роботом может осуществляться оператором на Земле – благодаря этому космонавты в случае затруднений смогут получить более полную помощь со стороны.

Официальные лица указывали, что для работы за пределами МКС в будущем может быть создана специальная модификация F-850. Такой РТК получит оптимизированные средства передвижения для работы на поверхности станции и сможет постоянно находиться снаружи, ожидая команду к действию. Ценность подобного комплекса для Международной космической станции очевидна.

Дистанционно управляемый робот может быть полезным и внутри МКС. С его помощью специалисты с Земли смогут принимать непосредственное участие в различных исследованиях и экспериментах. Это снизит нагрузку на экипаж, а также обеспечит проведение большего круга исследований с привлечением профильных ученых и инженеров.

Ожидаются некоторые преимущества в деле эксплуатации роботов на существующих и перспективных космических кораблях. В частности, предлагается ввести «Федора» в экипаж «Союза» или «Федерации» в качестве наблюдателя. Работая в автономном режиме, он сможет быстро анализировать все поступающие данные и обращать внимание живых космонавтов на те или иные нюансы и факторы.



В отдаленной перспективе стойкость роботов к нагрузке может пригодиться в новых космических миссиях. Отправка человека к другим небесным телам связана с известными трудностями, а применение человекообразного робота серьезно упрощает такие операции. Вполне возможно, что в будущих экспедициях к Луне или Марсу живых космонавтов будут сопровождать РТК, подобные нынешнему «Федору». Самостоятельное применение дистанционно управляемых систем в таких миссиях может быть затруднено из-за длительности прохождения радиосигналов.

Таким образом, нынешние испытания Skybot F-850 / FEDOR в условиях МКС выглядят достаточно скромно, но открывают дорогу к большому будущему. Ведется накопление необходимого опыта, на основе которого в будущем будут создаваться новые важные проекты.

Ближайшее будущее

«Федор» прибыл на МКС 27 августа, а на 6 сентября назначен его отлет. За оставшиеся дни космонавтам предстоит провести массу опытов разного рода, необходимых для определения реальных возможностей робота. Далее ожидается новый этап проектных работ, по результатам которых комплекс станет более эффективным при решении особых космических задач.

Следующий полет F-850 или его доработанной версии на орбиту ожидается через несколько лет – в начале двадцатых годов. Какие изменения РТК претерпит перед вторым стартом, остается только гадать. Представители космической отрасли называли некоторые пожелания и предположения, но пока до конца не ясно, какие из них дойдут до практической реализации.

В целом на данный момент общие успехи проекта «Федор» выглядят достаточно серьезными. Первый отечественный антропоморфный робот уже прошел длительную и успешную отработку на земле, а теперь впервые доставлен на Международную космическую станцию. В реальных условиях производится проверка основных его возможностей и умений.

Нынешние опыты, несмотря на относительную простоту, закладывают фундамент для дальнейшего развития отечественной космической робототехники. Наработки по Skybot F-850 в его нынешнем виде в будущем будут использоваться в новых проектах, которые обеспечат переоснащение МКС и создание новых станций, а также позволят более эффективно организовывать будущие межпланетные экспедиции. Однако перед достижением таких целей нужно завершить текущую программу испытаний и вернуть опытный РТК домой.

Автор:

Рябов Кирилл

Использованы фотографии:

Роскосмос / roscosmos.ru