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Design and Integration of a Multi-arm Installation Robot Demonstrator for orbital large Assembly

Deremetz, Mathieu und Debroise, Maxence und De Stefano, Marco und Mishra, Hrishik und Brunner, Bernhard und Grunwald, Gerhard und Roa Garzon, Máximo Alejandro und Reiner, Matthias und Závodník, Martin und Komarek, Martin und D’Amico, Jurij und Cavenago, Francesco und Gancet, Jeremi und Govindaraj, Shashank und Letier, Pierre und Ilzkovitz, Michel und Gerdes, Levin und Zwick, Martin (2022) Design and Integration of a Multi-arm Installation Robot Demonstrator for orbital large Assembly. In: 73rd International Astronautical Congress, IAC 2022. International Astronautical Congress (IAC), 2022-09, Paris. ISSN 0074-1795.

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Offizielle URL: https://iafastro.directory/iac/paper/id/72833/summary/

Kurzfassung

Space facilities for orbital exploitation and exploration missions are increasingly requiring larger structure to extend their capabilities. Dimensions of future scientific outposts, solar stations and telescopes undoubtedly matter to expand our horizons, power our planet or explore the universe. Due to the foreseen large structures for such applications, a single self-deploying piece contained in standard launcher fairings might become inadequate. Another approach is that large structures could be broken down into standard modules that will be built in-orbit. Assembling large structure in space is particularly challenging but the raise of key enablers as standard interconnects and advanced robotics opens a new horizon for such applications. It is assumed here that the large spacecraft structure and modules are equipped with standard interconnects (SI) that allow them to be mated to each other and to the robot system for manipulation/transport/installation, or to allow the robot system to move across them. This paper introduces the concept of a novel Multi-Arm Robot (MAR) dedicated to on-orbit large telescope assembly, its ground equivalent laboratory demonstrator design and preliminary hardware integration. The MAR is a modular robot composed of three robotic subsystems - a torso and two symmetrical 7-degree of freedom (DOF) anthropomorphic arms with non-spherical wrists - that are functionally independent and can be connected by the means of Standard Interconnects. The modular approach of the MAR reduces the complexity of the different robotic appendages and offers a set of robotic configuration that extends the range of possible operations and provides an intrinsic system redundancy that reduces the overall mission risk. To assess the MAR concept, a Technology Readiness Level (TRL) 4 ground demonstrator, has been designed to provide a framework that allows the multi-arm robot to execute its overall scope of operations in a ground laboratory environment. It comprises a testbed (dummy spacecraft structure, home base, storage area and mobile payloads) offering a space representative environment, a mission control center (computer, simulator and electrical/data support equipment) supervising the MAR's tasks, and a gravity compensation system (gantry crane and offloading system) for supporting the robot under 1-g.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/189349/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Design and Integration of a Multi-arm Installation Robot Demonstrator for orbital large Assembly
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Deremetz, MathieuSpace Applications ServicesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Debroise, MaxenceSpace Applications ServicesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
De Stefano, Marcomarco.destefano (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3777-9487NICHT SPEZIFIZIERT
Mishra, Hrishikhrishik.mishra (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5025-2447NICHT SPEZIFIZIERT
Brunner, BernhardBernhard.Brunner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0002-8459-7934NICHT SPEZIFIZIERT
Grunwald, GerhardGerhard.Grunwald (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9306-1616NICHT SPEZIFIZIERT
Roa Garzon, Máximo AlejandroMaximo.Roa (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1708-4223NICHT SPEZIFIZIERT
Reiner, MatthiasMatthias.Reiner (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Závodník, MartinFrentech Aerospace s.r.o.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Komarek, MartinL.K. Engineering s.r.o.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
D’Amico, JurijThales Alenia Space FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Cavenago, FrancescoLeonardo S.p.A.,NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gancet, JeremiSpace Applications ServicesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Govindaraj, ShashankSpace Applications ServicesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Letier, PierreSpace Applications ServicesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ilzkovitz, MichelSpace Applications ServicesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gerdes, LevinEuropean Space Agency (ESA)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zwick, MartinEuropean Space Agency (ESA)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2022
Erschienen in:73rd International Astronautical Congress, IAC 2022
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
ISSN:0074-1795
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Space robotics, Relocatable robot, Modular robot, Mechanism Design, Standard Interconnects
Veranstaltungstitel:International Astronautical Congress (IAC)
Veranstaltungsort:Paris
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:September 2022
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Robotik
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RO - Robotik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - On-Orbit Servicing [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: De Stefano, Marco
Hinterlegt am:25 Okt 2022 16:02
Letzte Änderung:31 Okt 2024 10:07

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