Konceptbild av Canadarm 3 på Lunar gateway.CSA/NASA
Den framtida rymdstationen i omlopp runt månen ska ha en tekniktung robotarm för avancerade arbetsuppgifter. Utvecklingen av armen är i full gång – ett teknikbolag från Umeå är med.
- En mindre robotarm för transportering av utrustning in och ut ur stationen och för reparationer
- Flertalet avtagbara verktyg
Uppdrag
- Underhålla, reparera och inspektera Lunar gateway
- Ta emot ankommande rymdkapslar
- Omplacera moduler
- Hjälpa till vid rymdpromenader
- Möjliggöra forskning i omlopp och på månen
Lunar gateway, eller bara Gateway, är en viktig pusselbit i de framtida planerna för att öka närvaron på månen. Det är en rymdstation som utvecklas av bland annat rymdbyråerna Nasa, Esa, Jaxa och CSA. Lunar gateway kommer att vara i omlopp runt månen och fungera som knytpunkt för astronauter på väg till och från himlakroppen.
En av de essentiella delarna för den framtida månsatelliten är den robotarm som just nu utvecklas av det kanadensiska rymdbolaget MDA. Canadarm 3 är efterföljaren till de tidigare versionerna Canadarm 1 och 2 som också togs fram av MDA.
Kenneth Bodin, vd på Algoryx och tidigare forskare vid Umeå universitet.Algoryx.
– De har fått i uppdrag av konsortiet som är på väg till månen att leverera Canadarm 3 till Lunar gateway till 2027. Utvecklingen är i full fart, säger Kenneth Bodin som är vd på Umeå-baserade bolaget Algoryx.
Canadarm 3 kan beskrivas som ett multiverktyg med många olika funktioner. Det kommer bland annat att kunna hjälpa till vid dockning av ankommande rymdfärjor, vid reparationer av rymdstationen samt genomföra forskning.
Allting testas i fysikmotorer med 3d-grafik
Astronauten Stephen Robinson längst ut på robotarmen Canadarm 2.NASA
Vid utvecklingen av Kanada-armen behöver MDA genomföra massvis av tester och simuleringar. Det är här som Algoryx kommer in.
Annons
– Vi utvecklar en fysikmotor som heter AGX dynamics som påminner om den typ av fysikmotor som används för datorspel och animering. Skillnaden är att vi gör väldigt noggranna beräkningar. Vi räknar ut krafter, bevarar energi och rörelsemängd och allt som är viktigt för både forskning och ingenjörer. Sedan integrerar vi det med 3d-grafik, vi finns integrerade i väldigt många industriprodukter. Bland annat de stora 3d-plattformar som har sitt ursprung i spel, som till exempel Unity och Unreal, säger Kenneth Bodin.
MDA kan alltså testa olika idéer och simulera hur robotarmen beter sig i olika situationer i programmet från Umeå. Det kanadensiska bolaget har tidigare byggt två generationer av robotarmar för rymdmiljö.
Canadarm 1 fanns det flera av och de satt på de fem exemplar som fanns av rymdfärjan Space Shuttle. Farkosten användas av Nasa mellan 1981 och 2011 och robotarmen hjälpte till att manövrera, släppa i väg och ta emot nyttolaster.
Canadarm 2 sitter för tillfället på ISS och är en del av ett robotiskt servicesystem kallat MSS. Utöver armen ingår en plattform för armen som möjliggör att den kan röra sig hela 108 meter längs stationen.
För manövreringar som kräver mer finmotorik än armen klarar av finns Dextre, ibland kallad Kanadahanden, också på ISS. Tillsammans hjälper armen och handen till med forskning, reparationen och andra uppgifter på rymdstationen.
Canadarm 1 och 2 lastar ur rymdfärjan Endeavour 2007.NASA
Canadarm 2 gör sig redo för att ta emot en Dragon-farkost vid ISS.Scott Kelly/NASA
Mer självstyrd än sina föregångare
Planen är att den tredje generationens kanadensisk robotarm ska vara mer självgående än sina föregångare. För att träna upp det autonoma systemet behövs träningsdata, något som kan skapas med hjälp av Algoryx mjukvara.
– Det kommer att bli en robot som är autonom i mycket högre grad och AI-styrd ifrån sensordata och djupa neuronnät. Armen ska göra en massa uppgifter forskningsuppgifter, reparationer och infångning av dockande rymdskepp som kommer till den. Den är central i Lunar gateways funktion, säger Kenneth Bodin.
På grund av den konstanta teknikutvecklingen är inte allt spikat kring hur armen kommer se ut eller bete sig. Den kommer dock att kunna röra sig tvärs över Lunar gateway och ha en egen mindre arm för att bland annat kunna reparera sig själv om det behövs.
Annons
– Armen kommer att utvecklas ganska kontinuerligt fram till uppskjutningen och uppdateras under tiden. Man kan inte frysa teknologin nu, då hamnar man på efterkälken. Det är väldigt föränderligt med ständig utveckling och nya metoder och algoritmer. Men förr eller senare måste man frysa tekniken i en första version, säger Kenneth Bodin.
Den senaste tidens framsteg inom språkmodeller är också intressant för utvecklingen av Canadarm 3.
– När vi började med det här projektet mumlades det lite grann om språkmodeller som ett tänkbart gränssnitt, men det kändes lite långt bort. Nu är det superkonkret att använda en språkmodell för att skapa styrsekvenser, säger Kenneth Bodin.
Kort om Algoryx
Algoryx grundades 2007 av fyra forskare vid Umeå universitet. Företaget utvecklar en fysikmotor som bland annat används inom gruvindustrin, vid tillverkning av robotar och i rymdsektorn. Bolaget har knappt 30 anställda och har varit med på Ny Tekniks 33-lista över heta teknikstartups både 2011 och 2012.
