Aerospaziale: maxon in orbita a 400 km sopra la terra

La Stazione spaziale internazionale (ISS) è in orbita attorno alla Terra da oltre 15 anni. La stazione di ricerca internazionale viene utilizzata congiuntamente dall'Agenzia spaziale americana NASA, dall'Agenzia spaziale russa, dall'Agenzia spaziale europea (ESA) e dalle agenzie spaziali di Canada (CSA) e Giappone (JAXA).

Da quando è stata messa in funzione nel novembre dell'anno 2000, un totale di 295 astronauti hanno vissuto a bordo della stazione spaziale, ampliandola e lavorando a una serie di progetti di ricerca. Dal 2001 sono stati condotti oltre 900 esperimenti avviati da 63 paesi. Questi comprendono la ricerca su come le piante si orientano in assenza di gravità, perché gli esseri umani soffrono di indebolimento muscolare e osseo nello spazio, come le cellule del sistema immunitario umano reagiscono a un ambiente privo di peso. È già noto che il sistema immunitario degli astronauti si indebolisce nello spazio. “In realtà è equiparabile all'indebolimento del sistema immunitario negli anziani,” ha spiegato Alexandra Deschwanden, responsabile del team Biotesc dell'Università di scienze applicate e Arte di Lucerna. All'inizio del mese di gennaio nel 2015, il team ha inviato due progetti di ricerca all'ISS a bordo della capsula SpaceX Dragon. L'attrezzatura tecnica, come i diversi dispositivi da laboratorio, è fondamentale per gli esperimenti a bordo dell'ISS. Anche i robot che possono eseguire le mansioni degli astronauti o assisterli svolgono un ruolo decisivo.

Un robot sperimentale con un esclusivo sistema di locomozione

Un robot sperimentale di questo tipo, chiamato “REX-J” (Robot sperimentale su JEM), è stato utilizzato nel Kibo, il modulo giapponese dell'ISS, dal 2012 al 2013. È stato sviluppato dall'Agenzia giapponese per l'esplorazione aerospaziale (JAXA). L'obiettivo dell'esperimento era sviluppare una nuova generazione di robot (astrobot) in grado di spostarsi sulla superficie della stazione spaziale e al suo interno movimentando carichi o eseguendo ispezioni

Ciò che rende unico il robot è lo speciale sistema di locomozione che utilizza meccanismi a filo per supportare il robot. I tether si agganciano alle barre di presa presenti sull'ISS che gli astronauti utilizzano per agganciarsi durante i lavori essenziali all'esterno della stazione. Il robot mobile è dotato di un braccio allungabile. All'estremità del braccio si trova una mano robotica in grado di collegare i cavi a filo a tre diversi punti di ancoraggio: questo permette al robot di spostarsi sulla superficie come un ragno. Il robot viene controllato da un sistema di comando remoto a terra senza che sia necessario il supporto dell'equipaggio dell'ISS.

Ancorato ai propri cavi, il REX-J si muove come un ragno all'esterno dell'ISS utilizzando le barre di presa come supporto. Si aggancia con il suo braccio e si sposta lungo i cavi di diversa lunghezza.

Potenti sistemi di azionamento per movimenti di precisione

Il REX-J è dotato di diversi sistemi di azionamento prodotti da maxon così come il braccio robotico allungabile. L'articolazione del polso ha due gradi di libertà: verticale e orizzontale. L'articolazione del polso e il braccio contengono motori EC-max brushless, riduttori planetari ed encoder.

L'elettronica di controllo dei motori è posizionata nell'estremità del braccio robotico. Nel meccanismo di rotazione del robot e nella bobina di cavi (meccanismo di avvolgimento) sono montati altri sistemi di azionamento maxon.

Tutti gli esperimenti con REX-J sono stati completati con successo. JAXA proseguirà ora con lo sviluppo del sistema robotizzato allo scopo di utilizzare in futuro robot di questo tipo per una serie di diverse attività sulla stazione spaziale. Queste comprendono il monitoraggio dei dispositivi dell'ISS e l'esecuzione di ispezioni visive della stazione spaziale per rilevare eventuali danni alla calotta esterna. Un altro obiettivo a lungo termine è la creazione di astrobot mobili in grado di manipolare strutture più grandi nello spazio.

Brushless EC-max – riduttori planetari ed encoder

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