Analyse der Kaltverschweißung von Metallseilen für die Verwendung in Weltraumroboterhänden

Abstract

Um in Zukunft Astronauten bei ihren Aufgaben sicher und zuverlässig zu unterstützen müs-sen Robotersysteme entwickelt werden die in menschenfeindlichen Umgebungen, wie dem Weltraum, robust und ausdauernd sind. Zudem sollten diese als universelle Werkzeuge die-nen. In der Natur zeigt sich die menschliche Hand durch Bewältigung verschiedenster Greif-operationen als eines der universellsten Werkzeuge aus. Der Mensch ist jedoch nicht für die raue Umgebung des Weltalls geschaffen und muss deshalb durch geeignete Systeme dazu befähigt werden in solchen Umgebung zu überleben oder diese zu erkunden ohne wirklich vor Ort zu sein. Eine dieser Lösung wird mit der Spacehand des DLR vorangetrieben. Die Spacehand soll wie die menschliche Hand als universelles seilbetriebenes Werkzeug für die Astronauten dienen und durch diese telemanipuliert werden. Um die Funktionalität der Spacehand zu gewährleisten wird in dieser Arbeit untersucht wie sich die Aktuierung durch Stahlseile in Hinblick von Kaltverschweißungseffekten verhält. Hierzu wird in einer Ther-malvakuumkammer zunächst ein Prüfstand aufgebaut und verschiedene Szenarien untersucht. Die Prüfszenarien sollen darüber Aufschluss geben, ob und in welcher Stärke sich Kaltver-schweißungen an den Stahlseilen zeigen. Nach Beendigung der Testreihen erfolgen eine Be-wertung der Ergebnisse und eine anschließende Diskussion über die Eignung von Stahlseilen zur Verwendung in Weltraumroboterhänden bei Langzeitmissionen.