NASA представляє революційну доповнену реальність у розробці космічних кораблів

У Центрі космічних польотів імені Годдарда NASA технологія AR і робототехніка революціонізують збірку Римського космічного телескопа, підвищуючи точність і ефективність, що призводить до значної економії часу та коштів під час будівництва.

• Інструменти доповненої реальності допомогли технікам підвищити точність і заощадити час на перевірці придатності Римського космічного телескопа, який збирають у Центрі космічних польотів імені Годдарда NASA в Грінбелті, штат Меріленд.
• В одному випадку маніпуляції з цифровою моделлю силової установки Романа в реальну структуру телескопа показали, що запланована конструкція не підійде до існуючої проводки. Це відкриття допомогло уникнути необхідності перебудовувати будь-які компоненти.
• Команда науково-дослідних розробників Goddard, яка працює над цим проектом AR, припускає, що ширше впровадження в майбутньому потенційно може заощадити тижні часу на будівництво та сотні тисяч доларів.

Інноваційні методи складання космічних апаратів

Техніки, озброєні сучасним вимірювальним обладнанням, гарнітурами доповненої реальності та QR-кодами, віртуально перевірили відповідність деяких конструкцій римського космічного телескопа перед тим, як побудувати або перемістити їх через приміщення Центру космічних польотів імені Годдарда NASA в Грінбелті, штат Меріленд.

«Ми змогли розмістити датчики, монтажні інтерфейси та інше обладнання космічного корабля в 3D-просторі швидше й точніше, ніж попередні методи», — сказав інженер NASA Goddard Рон Гленн. «Це може бути величезною перевагою для будь-якої програми та розкладу».

Проектування цифрових моделей на реальний світ дозволяє технікам вирівнювати деталі та шукати потенційні перешкоди між ними. Проекційний дисплей AR також дає змогу точно розташувати польотне обладнання для складання з точністю до тисячних часток дюйма.

Удосконалення доповненої реальності для космічних кораблів

Використовуючи програму внутрішніх досліджень і розробок NASA, Гленн сказав, що його команда продовжує знаходити нові способи вдосконалення того, як NASA створює космічні кораблі з технологією AR у проекті, який допомагає Роману будувати NASA Goddard.

Гленн сказав, що команда досягла набагато більшого, ніж вони спочатку прагнули довести. «Початкова мета проекту полягала в тому, щоб розробити вдосконалені рішення для складання з використанням доповненої реальності та з’ясувати, чи зможемо ми скоротити дорогий час виготовлення», — сказав він. «Ми виявили, що команда може зробити набагато більше».

Підвищення ефективності за допомогою AR і робототехніки

Наприклад, інженери за допомогою роботизованої руки для точних вимірювань і 3D-лазерного сканування нанесли на карту складний джгут проводів Романа та об’єм усередині конструкції космічного корабля.

«Маніпулюючи віртуальною моделлю силової установки Романа в цій рамі, ми виявили місця, де вона заважала існуючому джгуту проводів, — сказав інженер групи Ерік Брюн. «Налаштування силової установки перед її будівництвом дозволило місії уникнути дорогих і тривалих затримок».

Силова установка Романа була успішно інтегрована на початку цього року.

Враховуючи час, який потрібен для проектування, будівництва, переміщення, перепроектування та реконструкції, додав Брюн, їхня робота зберегла багато робочих днів багатьох інженерів і техніків.

«Ми виявили багато додаткових переваг цих комбінацій технологій», — сказав інженер команди Аарон Санфорд. «Партнери в інших місцях можуть співпрацювати безпосередньо через точку зору техніків. Використання QR-кодів для зберігання метаданих і передачі документів додає ще один рівень ефективності, забезпечуючи швидкий доступ до відповідної інформації прямо у вас під рукою. Розробка методів AR для зворотного проектування та вдосконалених структур відкриває багато можливостей, таких як навчання та документація».

Майбутні програми та економія коштів

Технології дозволяють ділитися або віртуально передавати 3D-проекти деталей і вузлів із віддалених місць. Вони також дають можливість проводити пробіжки рухомих і монтажних конструкцій, а також допомагають фіксувати точні вимірювання після виготовлення деталей для порівняння з їхніми проектами.

За словами Сенфорда, додавання точного лазерного трекера може також усунути необхідність створювати складні фізичні шаблони для забезпечення точного встановлення компонентів у точних положеннях і орієнтаціях. Навіть такі деталі, як те, чи може технік фізично витягнути руку всередині конструкції, щоб повернути болт або маніпулювати деталлю, можна опрацювати в доповненій реальності до будівництва.

Під час будівництва інженер із гарнітурою може посилатися на важливу інформацію, як-от специфікації затягування окремих болтів, використовуючи жест рукою. Насправді інженер може досягти цього, не зупиняючись і шукаючи інформацію на іншому пристрої або в паперових документах.

У майбутньому команда сподівається допомогти інтегрувати різні компоненти, проводити перевірки та документувати остаточне будівництво. Санфорд сказав: «Це культурна зміна. Щоб прийняти ці нові інструменти, потрібен час».

«Це допоможе нам швидко виробляти космічні кораблі та інструменти, заощаджуючи тижні та, можливо, сотні тисяч доларів», — сказав Гленн. «Це дозволяє нам повертати ресурси агентству для розробки нових місій».

Цей проект є частиною портфоліо Центру інноваційного фонду НАСА на 2024 фінансовий рік у Годдарді. Інноваційний фонд Центру в рамках Управління місії космічних технологій агентства стимулює та заохочує креативність та інновації в центрах NASA, одночасно задовольняючи технологічні потреби NASA та нації.