Carrière Press Inkoop
Carrière Press Inkoop
Borstelloze DC-motoren voor Ruimtevaart Airbus Cimon header

Airbus bekeek in eerste instantie het concept van de vluchtassistent in het kader van een zelf gefinancierd onderzoek. Daarna kwam de opdracht van de luchtvaartafdeling van het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum (DLR) in augustus 2016 om het project op te volgen. Dit werd vervolgens geïmplementeerd door een team van ongeveer vijftig mensen van Airbus en DLR en de Ludwig Maximilian Universiteit in München (LMU), in de recordtijd van minder dan twee jaar. Ook deskundigen van computerfabrikant IBM namen deel, want de kunstmatige inelligentie (AI) van het CIMON-project is gebaseerd op de technologie van IBM's Watson. Dankzij deze technologie kan het hulpje zich oriënteren, bewegen, kennis opdoen en zijn menselijke tegenhangers herkennen.

CIMON reisde naar het ISS als onderdeel van de Horizons-missie. Zijn werk daar zal in eerste instantie beperkt blijven tot drie experimenten, die hij samen met het Duitse bemanningslid (en tijdelijk commandant) Alexander Gerst zal uitvoeren. Ze zullen zich samen aan het oplossen van een Rubik's cube zetten, doen een experiment met kristallen, en een medisch experiment. De helper ondersteunt leerprocessen, geeft stapsgewijze instructies, controleert met behulp van de ingebouwde camera de voltooiing en kan - uiteraard alleen mondeling - waar nodig ingrijpen en corrigeren.

Borstelloze DC-motoren voor Ruimtevaart Airbus Cimon vluchtassistent
© Airbus-Space
Borstelloze DC-motoren voor Ruimtevaart Airbus Cimon Alexander Gerst
ESA-astronaut Alexander Gerst en het CIMON-hulpsysteem © Airbus-Space

Propeller-aandrijving in de ruimte

Aan boord van het ISS zweeft de bolvormige robot, dat de grootte en vorm heeft van een medicijnbal, ondanks zijn massa van vijf kilo gewichtloos in de ruimte. Om zeker te stellen dat hij nergens tegenaan botst en precies beweegt, heeft CIMON zeven buisvormige luchtspuiten, elk met twee propellers. Deze stellen hem bovendien in staat tot interactie met behulp van lichaamstaal.
"Er zijn vier buizen langs de x-as, die verantwoordelijk zijn voor de voor- en achterwaartse beweging, waarvoor we de hoogste snelheid nodig hebben," legt Philipp Schulien, Science Engineer bij Airbus in Friedrichshafen uit. Wanneer de afzonderlijke propellers goed worden aangestuurd, kan missiegenoot CIMON er bovendien mee knikken of zijn hoofd schudden. Er zijn twee buizen voor dwarsbewegingen, één voor omhoog en één voor omlaag. Voor deze opstelling - in plaats van één grotere propeller per as - is onder meer gekozen vanwege de strenge geluidseisen van het ISS.
Wanneer de helper met een bemanningslid werkt, moet hij in een "box" blijven - een denkbeeldige balkvormige ruimte binnen het station. CIMON moet heel wat werk verzetten om op zijn plaats te blijven, want deze box draait rond met de permanente rotatie van het ISS. Bovendien wordt de lucht aan boord constant gecirculeerd. De luchtstroom en de draaiing zouden hem eenvoudig tegen de dichtstbijzijnde wand kunnen duwen als hij zich daar niet tegen af zou zetten.

Borstelloze DC-motoren voor Ruimtevaart Airbus Cimon ruimtestation
© Airbus-Space

Automatische stuwkrachtpulsen

Daarom stuwen de propellers in de luchtspuiten regelmatig luchtstraaltjes uit om zijn positie te corrigeren. De verschillende bewegingen van de missiegenoot worden bestuurd door het in- en uitschakelen van de afzonderlijke propellers en het regelen van het toerental van de afzonderlijke motoren. Deze laatste zijn borstelloze servomotoren uit de serie 0824 … B. De SC1801 Speed Controller vertaalt de commando's van de navigatiesoftware naar het juiste toerental.

"FAULHABER-motoren hebben zich in de ruimtevaart bewezen," legt Philipp Schulien uit. "Omdat elke gram en elke kubieke centimeter bij het reizen in de ruimte belangrijk is, hebben we altijd zoveel mogelijk aandrijfvermogen nodig bij het laagst mogelijke gewicht en volume. De gekozen combinatie is uiterst compact. Daarnaast zijn totale betrouwbaarheid, een lange levensduur en weinig onderhoud net zo belangrijk. En ten slotte moeten de aandrijvingen ook zo weinig mogelijk energie verbruiken en heel stil zijn zodat de bemanning niet wordt gestoord door extra lawaai." Om dezelfde redenen werden ook andere FAULHABER motoren geselecteerd voor de reis naar het ISS: deze drijven de slangenpompen aan voor een bio-experiment dat ook tijdens de Horizons-missie wordt uitgevoerd. Het is de bedoeling dat de astronautassistent na afloop van de missie aan boord blijft om door te blijven trainen. Zijn feedback zal de ontwikkelaars op aarde helpen om het concept te verfijnen.

Producten

Borstelloze DC-servomotoren
0824 ... B
Tweepolentechnologie
Productgegevens
Gegevensblad (PDF)
Speed Controllers
SC 1801 P
Tweekwadrants-PWM configureerbaar via PC
Productgegevens
Gegevensblad (PDF)
Meer informatie

Aanbevolen inhoud

Hier vindt u externe materialen van YouTube bij dit artikel. Klik om ze te bekijken.

Ik ga ermee akkoord om externe inhoud te zien. Ik ben me ervan bewust dat mijn persoonlijke gegevens kunnen worden gedeeld met externe platformen. Raadpleeg voor meer informatie ons privacybeleid.