Контракт NASA по программе SBIR на разработку миниатюрных высокомоментных сервоприводов для андроидов получила компания HEBI Robotics

Источник: The Robot Report

Контракт в рамках исследовательской программы Small Business Innovation Research (SBIR Ignite) от Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) получила питтсбургская робототехническая компания HEBI Robotics для ускоренной разработки нового поколения миниатюризированных модульных сервоприводов с высокой плотностью крутящего момента. Технологический проект рассчитан на реализацию до конца 2026 года и нацелен на создание сверхкомпактных силовых узлов, предназначенных для использования в ограниченных пространствах малогабаритных роботов-гуманоидов, космических манипуляторах и орбитальных спутниках класса CubeSat.

Заказ аэрокосмического ведомства США продиктован необходимостью уменьшения массогабаритных характеристик манипуляционных систем без потери их силовых показателей при работе в экстремальных условиях. Специалисты HEBI Robotics намерены объединить высокоэффективные бесколлекторные электродвигатели, компактные волновые редукторы, встроенную датчиковую аппаратуру и бортовые контроллеры в едином цельном корпусе малого формата.

Директор по аппаратному обеспечению HEBI Robotics Эндрю Виллиг указывает на растущий спрос со стороны коммерческого и космического секторов на доступные, универсальные и надежные компоненты серийного производства. Уменьшение габаритов и массы сервоприводов при сохранении высокой удельной мощности позволит снизить стоимость сборки малогабаритных андроидов и легких манипуляционных платформ, рассчитанных на техническое обслуживание космических аппаратов и работу на загроможденных складах.

Питтсбургский разработчик уже имеет успешный опыт сотрудничества с агентством NASA в рамках предыдущих фаз программы SBIR, включая проекты по созданию модульной мобильной платформы Superball и специализированных актуаторов для автономных исследовательских модулей.

Текущая Первая фаза контракта фокусируется на исследовании компромиссных конструктивных решений между массами, габаритами, энергопотреблением и теплоотводом силовых блоков в условиях глубокого вакуума и существенных температурных перепадов. Создаваемые инженерные решения найдут применение не только в аэрокосмической отрасли, но и в наземной коммерческой робототехнике, включая медицинские экзоскелеты и компактные манипуляторы для точной цеховой сборки.

Разработка сверхкомпактных узлов позволит производителям андроидов размещать силовые приводы непосредственно в дистальных фалангах пальцев и лучезапястных суставах манипуляторов. Это повысит точность позиционирования и снизит инерционность движений рук при манипулировании мелкими деталями.

Завершение исследовательского этапа Первой фазы и демонстрация действующих прототипов миниатюрных сервоприводов запланированы на декабрь 2026 года. Автоматические системы контроля температуры предотвращают перегрев обмоток моторов. Дополнительная экранировка защищает электронику от воздействия космической радиации. Программная диагностика в real-time отслеживает износ геликоидальных шестерен редуктора. Унифицированное крепление делает модули взаимозаменяемыми. Модульные разъемы ускоряют ремонт узлов прямо в полевых условиях. Интегрированные датчики тока предотвращают деформацию предметов. Специальные смазочные материалы сохраняют вязкость в условиях открытого космоса. Встроенная телеметрия непрерывно передает показатели вибраций на центральный контроллер. Высокопрочные титановые сплавы корпуса выдерживают значительные вибрационные нагрузки при запуске ракет. Усовершенствованные уплотнители предотвращают проникновение пыли. Энергоэффективные обмотки снижают тепловыделение во время длительных непрерывных смен. Встроенный чип самодиагностики предупреждает о микротрещинах корпуса. Автоматическая калибровка энкодеров сохраняет точность позиционирования вала. Системы подавления электрических помех гарантируют стабильность сенсорных шин. Модули авторегулировки тока компенсируют скачки напряжения при пиковых механических нагрузках. Тестирование износостойкости уплотнительных колец гарантирует долговечность механики. Применение высокочувствительных оптических энкодеров повышает точность обратной связи по положению вала. Специальное антикоррозийное покрытие предохраняет внешние поверхности от окисления при высоких температурах.