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1950 년대에 냉전 시대 우주 경주가 시작되었을 때, 아무도 미래의 쓰레기 문제에 대해 실제로 생각하지 않았습니다. 그러나 현재 지구 궤도에는 21, 000 개가 넘는 궤도 잔해가 있으며, 지구상 궤도에는 많은 귀중한 위성이 있고 지구 궤도가 낮은 국제 우주 정거장 근처에 지구가 증가하고 있습니다.
2009 년, 통신 위성을 우발적으로 충돌시키는 사고가 발생했으며 상황은 점점 악화되고 있습니다. 미국, 인도, 독일, 러시아, 한국 및 중국을 포함한 여러 국가의 우주 프로그램에 적극적으로 참여하는 기관 간 우주 파편 조정위원회도 있습니다.
NASA 제트 추진 연구소의 로봇 공학 그룹 리더 인 Aaron Parness 박사는 해결책을 가지고 있습니다. 그의 팀은 버려진 로켓 몸체와 작동하지 않는 위성을 정리하는 고정 시스템을 구축했습니다. 흥미로운 부분? 그것은 도마뱀 (예, 끈적 끈적한 발을 가진 동물)을 모델로합니다.
"그래서 나는이 머리카락의 합성 버전을 만들어서 수직 등반이 가능하도록 로봇에 적용하는 연구를 시작했습니다." "JPL에 도착했을 때, 나는 걷는 중력 문제보다 등반 문제보다 훨씬 더 큰 중력 제로 중력에 대해 생각하기 시작했습니다. 표면에 매달리지 않으면 떨어지게됩니다.
이 합성 모발 또는 "줄기"는 실제 도마뱀 발에있는 것의 단순화 된 버전입니다. 기울어 진 버섯 모양의 뚜껑이 달린 쐐기 모양 (위 그림). 그립 패드가 물체의 일부에 가볍게 닿으면 머리카락의 끝 부분 만 해당 표면에 닿습니다. 한 번에 머리카락의 방향에 따라 끈적 거림이 켜지거나 꺼집니다.
임시 접착 성은 Van der Waals Forces (Nobel Prize-winning 물리학 자 Johannes Diderik van der Waals로 명명)에 의해 설명됩니다. 힘이 가해져 "줄기"와 표면 사이의 접촉 면적이 증가하여 더 큰 접착력을 제공합니다. 힘이 이완되면 "줄기"가 똑바로 세운 위치로 핑 (ping)되고 끈적 거림이 꺼집니다.
그리퍼는 로봇 장치에 엔드 이펙터 (손)로 부착되어 우주에서 인간 / 로봇 협업 팀에 참여할 때 가장 유용합니다.
"우주 비행사는 작업 환경에 많은 제약이있다"고 Parness는 설명했다. 예를 들어 장갑을 가압하여 민첩성이 적절하지 않다. 따라서 로봇의 효과적인 작동을 돕는 것은 무엇보다 중요하다. 국제 우주 정거장 바깥을 따라 움직이는 크롤링 로봇이 그리퍼 기술을 사용할 수있다. "정기적 인 점검, 청소 작업, 장비 점검 등을 위해 로봇이 심각한 문제를 발견 할 때까지 사람이 몸에 맞지 않아도됩니다."
그것은 모두 무중력에서 아름답게 작동합니다. 그리퍼는 JPL에서 우주선에 사용되는 30 가지 이상의 일반 재료에 대해 성공적으로 테스트되었으며 화씨 영하 76 도의 온도에서 열 진공 챔버 내부에서 테스트하여 공간 조건을 시뮬레이션했습니다. 또한 NASA의 우주 기술 선교국의 비행 기회 프로그램을 통해 시험 비행을 시작했습니다.
"우리는 NASA의 초 중력 평면에서 테스트를했지만 아무도 던지지 않았다. 이는 인간에게 멀미를주는 것으로 유명하기 때문에 안도감을 느꼈다"고 Parness는 말했다. "우리는 잔해물 수집 및 유지 보수를 위해 위성을 검사하는 로봇과 같은 여러 미션 시나리오에서 그리퍼를 시연했습니다. 우주선에 일반적으로 사용되는 서로 다른 질감의 표면을 가진 10kg의 플로팅 큐브가 있었고이를 잡아서 조작 할 수있었습니다. 부스러기 조각을 움켜 쥐고 내리고 지구 대기에 타면 타 버릴 수있는 것처럼 놓아 두십시오. 이 경우 로봇이 인간보다 낫습니다."
아래 비디오에서 작동하는지 확인하십시오.
