Гибкая роботизированная рука, установленная на китайском коммерческом спутнике, успешно прошла цикл орбитальных тестов, запланированных для будущих операций по обслуживанию космических аппаратов. Данное испытание является значительным продвижением в области технологий автономного ремонта и технического обслуживания спутников, находящихся на орбите.
16 марта 2026 года с космодрома Цзюцюань был осуществлен запуск спутника «Юйсин‑3 06», также известного как «Сиюань‑0», с использованием ракеты-носителя «Куайчжоу‑11». В результате пуска спутник был выведен на запланированную орбиту. Эта миссия ознаменовала первое в истории орбитальное испытание гибкой роботизированной руки, созданной компанией Suzhou Sanyuan Aerospace Technology Co., Ltd. в сотрудничестве с партнерами.
Роботизированная рука, являющаяся ключевым функциональным элементом спутника, была разработана совместно компанией Sanyuan Aerospace и Шэньчжэньским международным аспирантским университетом при Университете Цинхуа. Спутниковая платформа была предоставлена компанией Shenzhen Mofang Satellite Technology Co., Ltd.
В рамках орбитальной миссии специалисты использовали роботизированную руку для выполнения ряда непростых операций, направленных на оценку ключевых технологий, необходимых для будущей дозаправки и обслуживания космических аппаратов на орбите. В ходе испытаний были выполнены запрограммированная имитация дозаправки, дистанционно управляемая имитация дозаправки, визуальное управление стыковкой и силовое адаптивное манипулирование.
На первом этапе испытаний программируемая имитационная дозаправка продемонстрировала способность роботизированной руки самостоятельно разрабатывать и следовать своей траектории. Переход из безопасного положения в конфигурацию стыковки и обратно осуществлялся без управления с Земли. Эта симуляция подтвердила надёжность и точность автономного планирования, реализованного на борту.
В режиме дистанционного управления имитационная дозаправочная станция позволяла операторам на Земле, используя ручной контроллер и видеосистему от первого лица с обратной связью, манипулировать «рукой» в реальном времени. Этот подход продемонстрировал принципы управления с участием человека в системе связи между космическим аппаратом и Землей, что предоставило важный опыт для работы с объектами, не поддающимися контролю.
Имитационная стыковка с визуальным сервоуправлением опиралась на систему визуального сервопривода. Для определения положения и ориентации концевой части манипулятора и планирования движения, наземные системы в режиме реального времени анализировали изображения с камеры первого вида, формируя управляющие команды. Это дало возможность протестировать управление, основанное на зрении, с использованием замкнутого контура, объединяющего наземную и космическую системы.
В четвёртом режиме, силовое адаптивное черчение, проводились испытания системы обратной связи по силе и адаптивного управления. Используя информацию от датчиков силы в режиме реального времени, роботизированная рука самостоятельно управляла стыковочным штекером для нанесения кругов, треугольников и прямых линий на чертёжную доску. Это позволило оценить точность контроля усилия на конце манипулятора и его способность к адаптивному управлению, что является важной поддержкой для будущих высокоточных операций, например, при орбитальной сборке и замене деталей.
Гибкая рука состоит из «гибкой континуальной полупустой руки с тросовым приводом, размещённым сзади», благодаря чему она отличается небольшим весом, значительной гибкостью и надёжностью. Гибкая стрела может использоваться вместе с гибкими трубопроводами для подачи топлива, что обеспечивает более безопасную дозаправку на орбите.
По словам представителей Sanyuan Aerospace, использование тросового привода позволяет разместить элементы, отвечающие за управление, внутри корпуса спутника. Это упрощает поддержание необходимой температуры и обеспечивает радиационную защиту, а также уменьшает издержки, связанные с разработкой. Такая модульная организация конструкции соответствует строгим стандартам, предъявляемым к малым спутникам, оснащенным полезной нагрузкой.
Специалисты подчеркнули важность совместного управления с земли и из космоса, которое стало возможным благодаря глобальной сети наземных станций. Это позволило обеспечить постоянную связь с аппаратом, находящимся на солнечно-синхронной орбите. Система позволяла получать до двадцати минут телеметрических данных и осуществлять управление за один сеанс, при этом задержка в канале связи составляла менее секунды, что гарантировало взаимодействие в реальном времени на всех этапах испытаний.
В заявлении компании говорится: «Завершение всех запланированных операций на орбите с использованием гибкой роботизированной руки стало важным достижением для китайской коммерческой космической отрасли, специализирующейся на обслуживании космических аппаратов в космосе ». Это достижение знаменует собой важный шаг вперед для коммерческих технологий, предназначенных для обслуживания космических аппаратов.