Nicht-biologische Endeffektoren (Hände) im Raumanzug-Design

Das Entwerfen der „Endeffektoren“ oder Handschuhe eines Raumanzugs ist notorisch schwierig. Hände sind extrem flexibel und die primäre Schnittstelle, die Menschen verwenden, um physisch mit der Welt zu interagieren.

Gegenwärtige EVA-Anzüge verwenden gasdruckbeaufschlagte Handschuhe, die nicht sehr einfach zu handhaben, sehr dick und unpraktisch sind. Astronauten kommentieren häufig, wie schwierig es ist, diese Handschuhe zu verwenden, und wie stark sie die Hände belasten. In der Entwicklung sind mechanische Gegendruckhandschuhe, aber diese schneiden derzeit nur geringfügig besser ab als herkömmliche Handschuhe, müssen pro Person angepasst werden und dauern lange zum An- und Ausziehen.

Hartschalen-Tiefseetauchanzüge verwenden häufig keine Handschuhe, sondern haben die Hände in einem unter Druck stehenden Fach, wo der Benutzer eine mechanisch verbundene Klaue betätigt, die sich außerhalb des unter Druck stehenden Fachs befindet.

Fragen:

  • Hat die NASA oder eine andere Weltraumbehörde jemals ein solches Design für ihre EVA-Anzugshandschuhe verwendet / untersucht?
  • Gibt es Forschung oder Entwicklung zu komplexeren Endeffektoren (anstatt nur einer Klaue; vielleicht halbgelenkige Finger?)

Tiefseetauchanzug

Hartschalen-Tiefseetaucheranzüge mit einem Druckunterschied von außen nach innen von mehreren Bar konnten keine Handschuhe tragen. Die Finger könnten nicht mehr bewegt werden, die Durchblutung der Hände wäre auf Null reduziert.
@Uwe Ich weiß, dass die Anwendungsfälle unterschiedlich sind. Ich frage mich, ob Designer von Raumanzügen mechanische Gelenkhände anstelle von Handschuhen verwenden sollten, um die Schwierigkeiten zu überwinden, die Astronauten damit haben
Aber ein Hartschalen-Tiefseetauchanzug mit Handschuhen macht keinen Sinn. Es könnte nicht zum Tieftauchen verwendet werden und für sehr flache Tauchgänge ist die Hartschale nicht erforderlich, zu schwer und zu teuer. Entfernen Sie also einfach das Wort "häufig".
Die Abkehr von Druckanzügen und hin zu harten Anzügen (die nicht anzugförmig sein müssen) hat auch andere Vorteile. Kann einen harten Anzug viel schneller betreten und verwenden als einen Druckanzug. Keine Depressions-/Unterdrückungsprobleme. Kann Einheitsgröße haben. Kann Endeffektoren verwenden, die besser funktionieren als Werkzeuge in Druckhandschuhen. Die NASA scheint stark gegen harte Anzüge ausgerichtet zu sein

Antworten (2)

Der bekannte Science-Fiction-Autor Wernher von Braun schlug in einem Buch, das er 1960 schrieb, „Tentakelhandschuhe“ vor . Einige NASA-Leute haben also zumindest darüber nachgedacht.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

"Bottle Suits" oder "Pods" verwenden normalerweise Roboterarme mit einer Art mechanischem Endeffektor, hier ist ein halb aktuelles Beispiel:

Es gab umfangreiche Forschungen zu nicht-biologischen Endeffektoren. Es gibt eine ganze Industrie, die um ihren Nutzen herum aufgebaut ist, um komplexe, kritische Aufgaben auszuführen.

Ich beziehe mich auf endoskopische chirurgische Instrumente. Die Bandbreite der endoskopisch durchgeführten komplexen Eingriffe ist erstaunlich. Keiner der Endeffektoren sieht aus wie kleine Hände. Stattdessen gibt es eine große Auswahl an Effektoren, die für die jeweilige Aufgabe optimiert sind.

Die meisten EVA-Arbeiten werden von Werkzeugen ausgeführt. Die Werkzeuge sind so konzipiert, dass sie in der Hand gehalten werden, weil … nun, sie werden von Händen gehalten. Oder genauer gesagt, sie sind dafür gemacht, von unter Druck stehenden Handschuhen gehalten zu werden, die von Hand bedient werden.

Hände sind unglaublich geschickt, aber ein unter Druck stehender Handschuh ist eine sehr einschränkende Schnittstelle. Beispielsweise könnte keine dieser bemerkenswerten endoskopischen Operationen durchgeführt werden, wenn der Chirurg während des Versuchs unter Druck stehende Handschuhe tragen müsste.

„Raumanzughandschuhe sind zum einschränkenden Element der Arbeitsleistung eines Astronauten außerhalb eines Raumfahrzeugs geworden, da die Handmuskeln bei längerer Arbeit in einem unter Druck stehenden Handschuh extrem ermüden.“https://airandspace.si.edu/exhibitions/outside-the-spacecraft/online /walking.cfm

Lassen Sie sich von endoskopischen Instrumenten inspirieren. Entwerfen Sie Werkzeuge, um die Arbeit zu erledigen, nicht um in einen unter Druck stehenden Handschuh zu passen. Und verzichten Sie vollständig auf unter Druck stehende Handschuhe, um das volle Einsatzpotenzial der Hände des Astronauten freizusetzen.

Ich stimme allem zu, was Sie geschrieben haben, aber es beantwortet den NASA-Teil der Frage nicht direkt.
Nicht-biologische Endeffektoren (Hände) im Raumanzug-Design
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