400 kilometer boven de aarde

Het internationale ruimtestation (ISS) is een technisch meesterwerk. In het hoogste onderzoekslaboratorium ter wereld zijn ook aandrijfsystemen van maxon motor aan boord – bijvoorbeeld in experimentele robots.

Het internationale ruimtestation draait al 15 jaar rondjes om de aarde. De Amerikaanse NASA, de Russische ruimtevaartorganisatie Roskosmos, de Europese ruimtevaartorganisatie ESA en de ruimtevaartorganisaties van Canada (CSA) en Japan (JAXA) gebruiken het gezamenlijk als internationaal onderzoeksstation. Sinds de ingebruikname van het ISS in november 2000 zijn er 216 astronauten naar het ruimtestation gevlogen om het uit te breiden en om onderzoeken uit te voeren. Sinds 2001 zijn er meer dan 900 experimenten uit 63 landen gerealiseerd. Zo wordt onder andere onderzocht in welke richting planten groeien zonder zwaartekracht, waarom de spieren en botten van de mens in het heelal verzwakken en hoe zich menselijke immuuncellen bij gewichtloosheid gedragen. Inmiddels is al bekend dat het immuunsysteem van astronauten in het heelal zwakker is. “Om precies te zijn: het immuunsysteem in het heelal kan worden vergeleken met het verminderde immuunsysteem van oudere mensen,” zo verduidelijkt Alexandra Deschwanden, leidinggevende van het Biotesc-Team van de Hochschule Luzern. Dit team heeft begin januari 2015 twee onderzoeksprojecten met de SpaceX-Dragon-capsule naar het ISS gestuurd. Voor de experimenten aan boord van het ISS is technische apparatuur onmisbaar en daartoe behoort bijvoorbeeld ook laboratoriumapparatuur. Robots die de taken van astronauten overnemen of hen assisteren, spelen ook een beslissende rol.

Speciaal robotexperiment
Een dergelijke experimentele robot met de naam «REX-J» (Robot Experiment on JEM) is van 2012 tot 2013 in de Japanse module Kibo van het ISS ingezet. Hij is ontwikkeld door de ruimtevaartorganisatie JAXA. Doel van het experiment is om een nieuwe generatie robots (astrobots) te ontwikkelen die in staat is zich langs de buitenzijde en binnenin het ISS te bewegen, lasten op te tillen en tevens inspecties uit te voeren.
Het unieke van de robots zit hem in de specifieke manier van voortbewegen, dat op een arrêteersysteem met kabels gebaseerd is. Deze kabels worden met haken aan bestaande steunstangen van het ISS bevestigd. Ze zijn bedoeld als veiligheidsgrepen voor de astronauten bij buitentaken. De mobiele robot beschikt over een uitschuifbare arm met aan het eind een robothand die de kabels op maximaal drie verschillende bevestigingspunten kan aanbrengen. Hierdoor is de robot in staat zich als een spin over een oppervlak te bewegen. De robot wordt op afstand bestuurd vanaf de basis, zodat er geen ondersteuning door de ISS-crew nodig is.

De REX-J beweegt als een spin langs zijn kabels over de buitenzijde van het ISS en gebruikt de steunstangen als ankerpunten. Hij haakt zich vast met zijn robotarm en beweegt langs kabels waarvan de lengte kan worden gevarieerd.

Sterke aandrijfsystemen voor nauwkeurige bewegingen
In REX-J worden meerdere aandrijfsystemen van maxon motor toegepast – net als in de uitschuifbare robotarm. Het handgewricht beschikt over twee vrijheidsgraden: verticaal en horizontaal. In het gewricht en in de arm bevinden zich borstelloze EC-max motoren, planetaire overbrengingen en encoders.

De besturingselektronica voor de motoren bevindt zich aan het uiteinde van de robotarm. Meer maxon aandrijfsystemen bevinden zich onder andere in het draaimechanisme van de robot en in de kabelspoel (oprolmechanisme).

Alle experimenten met REX-J zijn geslaagd. JAXA gaat het robotsysteem nu verder ontwikkelen, zodat het in de toekomst voor zeer uiteenlopende taken in het ruimtestation kan worden ingezet. Hiertoe behoren het bewaken van ISS-apparatuur en de visuele inspectie van het ruimtestation, om beschadigingen aan de buitenzijde te identificeren. Het is de bedoeling dat op lange termijn astrobots worden geconstrueerd die in de ruimte met grote structuren kunnen omgaan.

 © maxon motor ag

Productnavigator

Contact

maxon motor benelux bv

Josink Kolkweg 387545 PR EnschedeNederland
+31 53 744 0 744
Contact