NASA为新一代火星探测器设计机械臂,中国未来空

2019-08-02 10:20 来源:未知

据科技网志IEEE Spectrum报道,Dean Kamen机械臂即将接受美国食品药品监督管理局的测试,若最终获得了美国国防高级研究计划署的认可,便能投临床应用。至于为何这只机械臂又被称为卢克之手,恐怕看过星战的人都明白吧。 [翻译:Rex]

鬼泣5怎么换机械臂_鬼泣5换机械臂方法介绍

时间:2019-03-08来源:作者:zhuzh我要评论

鬼泣5怎么换机械臂?游戏中玩家可以选择自己用的最合适的机械臂,今天小编就和大家分享一下鬼泣5换机械臂方法介绍,希望看完以后对你有所帮助,快来看看吧。

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2012年第九届珠海航展上,我国航天科技集团展出了未来大型空间站的机械臂,给爱好者们带来了不小的惊喜。空间站机械臂是我国空间站的三大关键技术之一,本届航站展出的空间站机械臂由航天科技集团第五研究院研制,是一种具备“爬行”能力的七自由度冗余机械臂系统,可用于空间站的建造和维护,并可辅助航天员的舱外活动。空间机械臂本身就是一个智能机器人,具备精确操作能力和视觉识别能力,既具有自主分析能力也可由航天员进行遥控,是集机械、视觉、动力学、电子和控制等学科为一体的高端航天装备,是航天飞机开创的一个空间机构发展新方向。通过航天飞机和国际空间站的实际使用,空间机械臂显示出强大的应用能力和广阔的应用前景,对空间科学和应用的发展起到了很大的带动作用,可以说是人类太空活动日益增多,活动规模不断扩大的产物。人类进入太空的初期,只拥有简单的飞船和不具备再补给能力的第一代空间站,空间科学应用的规模和层次都受到了很大的限制。随着载人航天的继续发展,苏联礼炮六号等空间站开始具备了使用货运飞船再补给的能力,不过两者直接对接,显然不需要复杂的空间机械臂系统辅助工作。20世纪70年代美国航天飞机开始研制,1981年航天飞机开始发射升空,航天飞机上携带了一套由加拿大斯巴宇航公司(SPAR Aerospace)研制的六自由度机械臂系统,一般称之为航天飞机遥控机械臂系统(SRMS)或是加拿大机械臂一(Canadarm 1)。加拿大机械臂总长度15.2米、直径0.38米,自重410千克,加拿大机械臂最初具备部署释放或是抓取332.5千克载荷的能力,20世纪90年代中期加拿大机械臂系统升级负荷质量以支持空间站建设工作。加拿大机械臂早在1981年的STS-2任务中就正式登场,航天飞机曾在50多次飞行任务使用加拿大机械臂。加拿大机械臂作为空间机械臂的开路先锋,显示了机械臂广阔的使用范围和巨大的发展潜力,极大促进了空间机械臂的发展,此后的美苏空间站设计都带有空间站机械臂,其中尤其著名的就是国际空间站上的空间站遥控机械臂系统(SSRMS)。SSRMS又称加拿大机械臂二,在通过航天飞机部署到国际空间站后,在空间站的建设、维护、补给和使用的过程中中发挥了不可缺少的作用,加拿大航天局也因此获得了国际空间站3%的使用权。加拿大机械臂2性能强大,但同样花费不菲,从1984年自由号空间站提出到它运抵国际空间站开始工作,加拿大航天局在该项上投资高达10亿美元。空间机械臂具有广泛丰富的用途和强大灵活的功能,中国载人航天工程的空间站项目开始启动后,中国航天科技集团五院和八院等多家单位都开始了空间站机械臂的论证和研究工作。经过长时间的预研和最后的激烈竞争,2012年航天科技集团五院最终获得了空间站机械臂项目。虽然获胜是在2012年,但2005年五院就开始了空间站机械臂的研究,当时机械臂新技术比例超过80%,而且在保障控制定位精度的同时进行远程控制,还要具备视觉识别和自主分析避障能力。加拿大机械臂2能自动移动到目标毫米级别的距离上,系统技术难度可想而知,再加上空间机械臂既没有国内资料参考,也无法获得国外技术输入,研究过程可谓困难重重。航天五院科研人员迎难而上,面对这一多学科一体化的复杂系统,集中本院的相关资源,并联合国内相关高校和科研院所,统筹规划组建了空间站机械臂项目团队开展研制工作。2005年到2006年,机械臂团队自主开展了六自由度小型机械比研制工作,2007年到2008年开始研制载人航天工程三期空间站的机械臂原理样机,并在2008年完成了研制工作,解决了总体设计和分系统设计等一系列难题。随着我国空间站任务和设计的重新定位,对空间站机械臂的定位精度尤其是可达范围提出了更高的要求,于是五院空间站机械臂团队提出了研制更为复杂的七自由度荣誉机械臂的设想,使机械臂能够类似同样七自由度的加拿大机械臂2那样具备自主“爬行”能力,与航天八院的设计方案拉开了距离,奠定了竞争胜利的基础。从珠海航展的现场介绍看,航天五院的七自由度冗余机械臂长10米、最大负载25吨,在轨运行10年以上,可满足我国建造、维护和使用大型长期有人照料空间站的需求。空间站机械臂作为未来空间站的大型空间设备,不仅是空间站建设、维护和使用的关键设备,也将提高空间科学应用的规模和水平,海军爱你乖提高我国控制、电子、空间润滑以及自主规划等相关技术领域的发展。

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鬼泣5换机械臂方法介绍

《鬼泣5》中的尼禄失去了四代的恶魔之手,但是可以使用各种功能的机械臂,玩家可以在关卡中收集各种机械臂使用,针对不同的情况来进行切换,要怎么切换呢,下面小编就为大家带来一篇尼禄机械臂切换方法介绍。

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尼禄机械臂切换方法介绍:

按L1/LB摧毁你不想要的机械臂,拾取新的机械臂,然后在商店中切换机械臂。

本作没有一键切换机械臂的功能,如果你想要新的机械臂但是物品格子不够的话,就只能摧毁其他的机械臂来腾出空间了。不过你也可以通过升级“Devil Breaker”技能来增加存放机械臂的物品格子。

以上就是小编为您带来的鬼泣5换机械臂方法介绍全部内容,希望对你有所帮助。

智东西(公众号:zhidxcom)编 | 韦世玮

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导语:最近,NASA的JPL工程师们为Mars 2020探测器设计了一个新型机械臂,能够执行比以往火星探测器更为广泛和强大的功能。

智东西7月4日消息,据IEEE官网信息显示,近日,NASA喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory,JPL)的工程师们为Mars 2020探测器安装了一个长2.1米的机械臂,该机械臂是目前火星探测器上功能最强大的机械臂。

Mars 2020的机械臂由科研人员历时5年研发,虽然与前一代好奇号(Curiosity)探测器整体相似,但Mars 2020的科研功能更为广泛和强大。一方面,它能将机械臂探入岩石中进行采样并储存;另一方面,它机械臂末端的钻头可更换多种工具,以执行不同功能的探测。

据悉,Mars 2020计划将于2020年7月发射,并在2021年2月18日登陆耶泽洛环形山(Jezero Crater)。

一、整体外观与“前辈”好奇号相似

JPL以研发机器人而闻名,这些机器人通常在极其遥远和恶劣的环境中,进行常人难以完成工作。

机遇号(Opportunity)在2004年登陆火星时,需要执行长达90天的任务。但火星上尘土飞扬和温度剧烈波动的环境对机器人来说很不友好,即使是机器人最基本的维护或修理都是不可能完成的任务。

然而,机遇号却在火星上保持运行了5498天,其孪生兄弟勇气号运行了2269天。

Mars 2020的总体设计与火星科学实验室的好奇号探测器相似。好奇号自2012年8月以来,一直在探索火星上的盖尔陨石坑(Gale Crater)。

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好奇号

然而,Mars 2020的新机械臂已经被研究人员重新设计,将能够进行比好奇号更复杂的科学研究。例如,它能够钻进岩石中收集样本,以便研究人员回收。

体型上,Mars 2020比好奇号更大一些,并比好奇号重约150公斤。但在其他方面,Mars 2020和好奇号的尺寸大致相同。

此外,Mars 2020还使用了与好奇号相同的放射性同位素热电机进行供电。

值得一提的是,研究人员也给Mars 2020的车轮进行了升级,升级后的铝制车轮比好奇号的车轮更耐用,磨损程度更轻。

Mars 2020登陆火星的方式也与好奇号相同,它将像从直升机上垂吊下降的突击队一样,急速地降落到火星表面。

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二、机械臂的钻头可进行多功能切换

对Mars 2020来说,真正进步的地方在于它强大的科研功能。

Mars 2020除了配备高度实验性自主直升机的基站之外,最有趣的新功能是它能够采集岩石和土壤的表面样本,把样本放入试管中密封,并将试管存储起来以备日后检索,或送回地球让研究人员进行分析。

Mars 2020使用机械臂末端的一个钻头进行样本采集工作,该机械臂配备了多种能够更换的钻头,还能容纳许多不同的工具。

这些工具包含了一组叫SHERLOC的矿物识别传感器套件、一个X射线分光仪以及一个叫PIXL的照相机,它们均可在钻头的平台上进行切换。

从根本上说,Mars 2020的大部分科研工作,都将依赖于它所携带的机械臂和硬件,其中包括近距离地表调查和收集样本进行缓存。

Mars 2020探测器的工程师之一Matt Robinson表示,Mars 2020的系统包括机械臂、机械臂末端的钻头,以及探测器主题内管理样本的样本缓存系统。

自2001年以来,Matt Robinson一直在JPL工作。他曾在凤凰号火星着陆器的设计任务中,担任机械臂飞行软件开发人员,以及机械臂测试和操作工程师。

此外,他还曾在好奇号项目中担任机械臂测试和操作首席工程师。

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Mars 2020

三、对话Matt Robinson:详解Mars 2020机械臂特点

为了进一步了解Mars 2020机械臂的设计方式和特点,IEEE Spectrum特别对Matt Robinson进行了采访。

IEEE Spectrum:设计一个能够在火星上运行的探测器机械臂有什么不同?

Matt Robinson:我们花了5年多的时间对机械臂进行设计、制造、组装和测试。

同时,科学家们也要求该机械臂能够实现更多高级目标,其中包括采集核心样本并处理样本以备返回、随身携带科学仪器以帮助确认需取样的岩石……

作为工程师,我们需要对这些目标进行定义并给予支持。

为地球外的其他星球建造机械臂时,我们需要针对环境设计一些强大的功能,并能对机器的故障做出坚固的保护。

在火星上,一天中温度的变化幅度能达到100摄氏度,因此对我们来说,机械臂承受热量方面非常具有挑战性。

例如,力传感器通常不能在我们所谈论的温度范围内工作,因此,我们需要付出很多努力对探测器的力传感器进行设计和测试。

IEEE Spectrum:如何决定冗余的大小?

Matt Robinson:这主要由机器人的质量和体积决定,这两点通常是决定机器人冗余量的驱动因素。当我们将一定数额的质量分配给机械臂时,也会给机器人设定一个能适应该质量的体积。

另外,由于我们有着向其他星球发送机械臂的丰富经验,因此我们可以在项目开始时,就能为机械臂制定许多设计要求,让它更符合探测火星需具备要求。这也是我们决定冗余大小的一个方式。

IEEE Spectrum:这种对冗余的需求是否影响了机械臂的设计?

Matt Robinson:对机械臂的设计是由几个因素影响的。一方面,我们大概知道机械臂末端的器械会有多大,所以机械臂的设计部分是由器械影响的。随着器械越大,机械臂也必须越大。

另一方面,机械臂的末端有取芯钻,由于取芯需要一定的力量,因此机械臂必须足够强壮才能做到这一点。这些要求都影响了机械臂的设计。

除此之外,机械臂也必须在火星的环境中工作,因此我们也必须为机械臂设计能适应温度变化,以及热膨胀之类的功能。

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IEEE Spectrum:如何有效地在地球上测试Mars 2020的机械臂?

Matt Robinson:这是一个好问题。它的机械臂是为了能够在地球和火星上工作而设计的,因此它足够强大。

我们有一个机械臂的刚度模型,它让我们能够补偿地球和火星在重力方面的差异。

为了测试,我们制作了两个机械臂模型,包括一个将要飞往火星的飞行模型,以及一个工程模型,这两个模型实际上是彼此的复制品。

其中,工程模型主要留在地球上,所以即便我们把飞行模型送往火星,我们也可以在地球上继续进行测试。

如果发生诸如钻头卡在火星表面上的意外,我们可以试着用我们的工程模型在地球上复制这些条件,并用它来测试不同的场景来克服这些问题。

IEEE Spectrum:机械臂拥有多大的自主性?

Matt Robinson:我们有不同的自治模式。一方面,我们有相当高级的飞行软件,例如,我们有一个只说“停靠”的命令,它可以进行所有的力量控制,移动机械臂与转盘传送带进行对接。

另一方面,在地面交互上,我们在流动站上安装了能够生成3D地形模型的立体摄像机。利用这些3D地形模型,科学家可以在地面上选择一个目标,然后我们可以将机械臂放在目标上。

科学家们喜欢选择特定的样本目标,因为那里有非常特殊的岩石类型,帮助他们寻找样本。

2020年,我们将为探测车提供下一级自主驾驶能力,以便它们到达一个区域后,至少能对该区域进行初步勘测,这样科学家们就可以选择特定的目标。

这样做的好处是,如果科学家们发现远处有一个感兴趣的区域,探测车就会自动开到那里,并展开机械臂拍摄所有的照片,以便我们可以生成这些区域的3D地形模型,然后科学家就能在第二天选择他们想要的特定目标。

文章来源:IEEE Spectrum

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