“嫦娥三號”技術擬民用 推動機器人產業發展
http://m.sharifulalam.com 2013-12-06 08:30 來源：21世紀經濟報道
中國航天科技部門有關負責人透露，用于“嫦娥三號”月球車的一些關鍵技術將可望實現“軍轉民”，被應用于商業領域，推動國內機器人產業的發展。
隨著12月2日“嫦娥三號”月球探測器發射，中國將首次實現地外天體軟著陸及巡視勘察。中國航天科技集團公司第八研究院（以下簡稱“上海航天八院”）有關負責人在接受媒體采訪時透露，該院承擔了“嫦娥三號”月球車四個半分系統的研制。該院正計劃將用于月球車的移動系統和機械臂等機器人技術向民用領域拓展，用于服務和工業機器人，實現“軍轉民”。
月球車移動系統曾經上千次試驗
上海航天八院805所探月工程型號指揮施飛舟表示，“嫦娥三號”探測器由著陸器和月球車兩個部分組成。按照計劃，探測器將在著陸后擇機釋放月球車，著陸器開展就位探測，月球車開展巡視勘察。
施飛舟介紹說，在月面分離過程中，月球車要從著陸器向月面轉移；在月晝時，月球車需要完成前進、后退、制動、爬坡、越障、過坑、原地轉向、行進間轉向等多種移動功能；而在月夜過程，月球車要保證自身生存，原地靜止不動并在度過月夜后恢復移動能力。而以上這些，都需要靠移動分系統來完成。上海航天八院805所承擔了“嫦娥三號”月球車四個半分系統的研制。
“移動分系統是月球車的移動平臺，采用主副搖臂差動式懸架、六輪獨立驅動、四輪獨立轉向的構型方案，實現了對月面地形地貌的自主適應能力，可保證巡視器在六輪始終著地的情況下，可靠通過月表不同坡度、障礙等地形地貌，能夠有效減少地形對車體姿態變化的影響，保證車身穩定性。”施飛舟說。
和傳統衛星、載人航天相比，探月環境條件更為惡劣，月面地形地貌復雜，對產品的性能指標要求更高。“為了檢驗月球車在復雜未知環境下完成巡視任務的能力，我們在地面上做了大量試驗，模擬月球表面障礙物的大小、坡度、高低溫、真空度。”施飛舟稱，上海航天八院從2009年開始在六個試驗場進行月球車分系統模擬試驗，用從吉林購買的火山灰來模擬月球表面的土壤。
在其中一處試驗場，可以看見高出地面幾十公分的試驗池內填滿灰色的火山灰，并設有坡度和障礙，最大程度上模擬月表環境。施飛舟說，僅這一個試驗場就做過300多次月球車的行走試驗。
此外，2011年10月至11月八院在甘肅敦煌庫姆塔格沙漠無人區進行了專項的月球車外場試驗。
不過，在目前技術條件下，模擬試驗還有一定局限。施飛舟介紹說，相對比較薄弱的是對月層的模擬，因為對其認識還不夠多，這方面也是未來的風險所在。
月球環境惡劣還表現在巨大的晝夜溫差，月球的一個晝夜相當于地球的14個晝夜，白天最高溫度達到150攝氏度，夜晚最低則達到-170攝氏度。施飛舟表示，月球車使用了新型涂層材料來抵御高溫和嚴寒，保證其實現月夜生存，當環境達到一定溫度時再展開工作。
位于月球車前端的微小型機械臂，也是上海航天八院研制的創新技術。施飛舟表示，該機械臂是國內首個高精度、智能化閉環控制的空間機械臂產品，能夠識別非合作目標并且自主規劃運動路線。它長僅0.5米卻能實現3個自由度的運動，運動的精度更是能精確到正負2毫米。
機械臂未來更輕更節能
上海航天八院805所一位專家表示，未來移動分系統和機械臂這兩種月球車的關鍵技術，將有望在中國的機器人產業進行民用推廣。
“月球車其實就是一個機器人，移動系統和機械臂技術都可以民用，如服務和工業機器人。”這位專家稱，上海機器人產業技術創新戰略聯盟已于2012年10月成立，上海航天八院805所作為副理事長單位也在參與上海市機器人產業的重大項目攻關，比如將移動探測技術用于防爆防恐機器人。
另一位不愿透露姓名的805所設計人員稱，通過前期調研，他們發現目前國內機器人產業仍以工業機器人為主，其中70%至80%依賴進口，國內的相關科研機構多數只是從事機器人的基礎研發，很多企業尚處于起步階段。
“我們想通過前期積累的一些技術來從事機器人核心元器件和整機的研發，制造一些擁有自主知識產權的元器件，同時實現社會和經濟效益。并根據市場需求，針對不同應用對象進行不同組合搭載，適合不同用途。”上述設計人員說。
他還透露，在上海市核電辦和經委支持下，上海航天八院正在和國核電站運行服務技術公司尋求合作，研發用于核電站檢測維護的民用機器人。“因為我們也要結合自己的優勢，研究空間輻射環境下的機器技術也是我們一個特色。”他說。“我們想找到既適合于市場，也適合于我們自身特點的方向。”
同時，上海航天八院805所也在根據現有能力申報一些上海科委和經委的關于機器人技術的課題，例如，研發基于高功率密度的驅動器，提高機械臂的功率密度。
“這樣的話，機械臂可以更小更輕，但可以舉起更重的東西。本身輕了，需要的能源也少了，就可以很方便的搭載在一個移動平臺上，可以用于服務機器人、醫用機器人、特種防爆檢測機器人等等。”前述805所專家解釋說。
相關新聞
編輯精選
