NASA推出太空船工程擴增實境技術可大幅節省時間和成本
在美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心,AR 技術和機器人技術正在透過提高精確度和效率徹底改變羅曼太空望遠鏡的組裝工作,從而在施工過程中大幅節省時間和成本。
戈達德太空飛行中心的美國國家航空暨太空總署(NASA)技術人員正在使用先進的AR 頭戴式設備和其他技術來改進羅曼太空望遠鏡的組裝過程。這種方法可以精確對齊零件,節省時間並降低成本。 AR、二維碼和機器人技術的整合不僅簡化了施工過程,還促進了遠端協作,提高了安裝精度。資料來源:美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心
- 位於馬裡蘭州格林貝爾特的美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心正在組裝羅曼太空望遠鏡,擴增實境工具幫助技術人員提高了組裝檢查的準確性並節省了時間。
- 有一次,將羅曼推進系統的數位模型操縱到真實的望遠鏡結構中,發現計劃的設計無法與現有的線路相匹配。這項發現有助於避免重建任何組件。
- 戈達德負責該AR 專案的研發團隊認為,未來更廣泛地採用該技術可能會節省數週的施工時間和數十萬美元。
這張照片拍攝於2024年2月29日,在位於馬裡蘭州格林貝爾特的美國太空總署戈達德太空飛行中心,工程師和技術人員正在將羅曼太空望遠鏡的推進系統放置在太空船總線下。工程師使用擴增實境工具為組裝做準備。圖片來源:NASA/Chris Gunn
創新航天器組裝技術
在馬裡蘭州格林貝爾特的美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心,技術人員使用先進的測量設備、擴增實境頭盔和二維碼,在建造或移動一些羅曼太空望遠鏡結構之前,虛擬檢查這些結構是否合適。
“與以前的技術相比,我們能夠更快、更準確地在三維空間中放置感測器、安裝接口和其他航天器硬件,”NASA戈達德工程師羅恩-格倫(Ron Glenn)說。 “這對任何專案的成本和進度都大有裨益”。
透過將數位模型投射到現實世界,技術人員可以對齊零件並找到它們之間可能的干擾。此外,AR 平視顯示器還能精確定位飛行硬體的組裝位置,精度可達千分之一英吋。
在位於馬裡蘭州格林貝爾特的美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心最大的潔淨室裡,工程師們戴著擴增實境頭盔,在鷹架設計搭建之前測試其位置,以確保準確安裝。資料來源:美國國家航空暨太空總署
太空船擴增實境技術的進步
格倫說,他的團隊利用美國國家航空暨太空總署(NASA)的內部研發計劃,在美國國家航空暨太空總署戈達德分局(NASA Goddard)的一個幫助羅曼建造飛船的計畫中,不斷尋找新的方法來改進NASA 利用AR 技術建造飛船的方式。
團隊所取得的成果遠遠超過了他們原本想要證明的。他說:”最初的專案目標是利用擴增實境技術開發增強型組裝解決方案,並找出我們是否可以消除昂貴的製造時間。我們發現團隊可以做得更多。”
利用AR 和機器人技術提高效率
例如,工程師使用機械手臂進行精確測量和三維雷射掃描,繪製了羅曼號複雜的線束和太空船結構內的體積。
團隊工程師 Eric Brune說:「將羅曼推進器組件的虛擬模型操縱到該框架中,我們發現了它與現有線束相互幹擾的地方。在製造推進器組件之前對其進行調整,使任務避免了昂貴而耗時的延誤。
羅曼號的推進系統已於今年稍早成功整合。 Brune 補充說,考慮到設計、建造、移動、重新設計和重建所需的時間,他們的工作為多名工程師和技術人員節省了許多工作日。
團隊工程師亞倫-桑福德(Aaron Sanford)說:”我們發現了這些技術組合的許多額外優勢。其他地點的合作夥伴可以直接透過技術人員的視角進行協作。使用QR 碼進行元資料儲存和文件傳輸又增加了一層效率,使相關資訊的快速存取觸手可及。
羅曼太空望遠鏡是美國國家航空暨太空總署的一項任務,旨在探索暗能量、系外行星和紅外線天文物理學。
羅曼號預定於2027 年5 月發射。它配備了強大的望遠鏡和先進的儀器,旨在揭開宇宙的神秘面紗,擴大我們對宇宙現象的了解。資料來源:美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心
未來應用和成本節約
透過這些技術,可以共享零件和組裝的三維設計,或從遠端位置進行虛擬移交。這些技術還可以實現移動和安裝結構的試運行,並有助於在零件製造完成後捕捉精確的測量結果,以便與設計進行比較。
桑福德說,加入精密雷射追蹤器後,就無需再製作複雜的實體模板,以確保零件準確安裝在精確的位置和方向上。甚至連技術人員是否能在結構內部伸出手臂轉動螺栓或操作部件等細節,都可以在施工前透過擴增實境技術解決。
在施工過程中,佩戴耳麥的工程師可以透過手勢參考重要訊息,例如各個螺栓的扭矩規格。事實上,工程師可以做到這一點,而無需停下來在其他設備或紙本文件中尋找資訊。
未來,團隊希望能夠協助整合各種組件、進行檢查並記錄最終施工情況。桑福德說:”這是一種文化轉變。採用這些新工具需要時間”。
格倫說:「它將幫助我們快速生產太空船和儀器,節省數週時間,並可能節省數十萬美元。這使我們能夠將資源返還給機構,以開發新的任務」。
該計畫是美國國家航空暨太空總署2024 財年戈達德中心創新基金計畫組合的一部分。中心創新基金隸屬於美國太空總署太空技術任務局,旨在激發和鼓勵美國太空總署各中心的創造力和創新力,同時滿足美國太空總署和國家的技術需求。
編譯自/ scitechdaily