Miniaturization and Micro/Nanotechnology in Space Robotics

Papadopoulos, Evangelos; Paraskevas, Iosif S.; Flessa, Thaleia

doi:10.1007/978-1-4614-2119-1_5

Cited by 8 publications

(9 citation statements)

References 36 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Air-bearing tables ( Yoshida, 2003 ; Papadopoulos et al, 2008 ; Rybus and Seweryn, 2016 ) and spherical air-bearings ( Schwartz et al, 2003 ) are commonly used for ground-based testbeds for testing the translation and attitude control systems of a spacecraft. An emulation of zero-g translational motion can be achieved by an air-bearing table on which a spacecraft translates on a flat surface perpendicular to the gravity direction while being floated on a cushion of compressed air with almost no resistance.…”

Section: Ground Testbed Facilitiesmentioning

confidence: 99%

Robotic Manipulation and Capture in Space: A Survey

Papadopoulos

Aghili

et al. 2021

Front. Robot. AI

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Space exploration and exploitation depend on the development of on-orbit robotic capabilities for tasks such as servicing of satellites, removing of orbital debris, or construction and maintenance of orbital assets. Manipulation and capture of objects on-orbit are key enablers for these capabilities. This survey addresses fundamental aspects of manipulation and capture, such as the dynamics of space manipulator systems (SMS), i.e., satellites equipped with manipulators, the contact dynamics between manipulator grippers/payloads and targets, and the methods for identifying properties of SMSs and their targets. Also, it presents recent work of sensing pose and system states, of motion planning for capturing a target, and of feedback control methods for SMS during motion or interaction tasks. Finally, the paper reviews major ground testing testbeds for capture operations, and several notable missions and technologies developed for capture of targets on-orbit.

show abstract

Section: Ground Testbed Facilitiesmentioning

confidence: 99%

Robotic Manipulation and Capture in Space: A Survey

Papadopoulos

Aghili

et al. 2021

Front. Robot. AI

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…camera mast, arm), (h) locomotion incl. the suspension [14]. The locomotion subsystem must reliably transport the rover across the terrain, execute real-time motion control maneuvers and work harmoniously with the other subsystems.…”

Section: Taxonomy Of Planetary Exploration Roversmentioning

confidence: 99%

Taxonomy, systems review and performance metrics of planetary exploration rovers

Flessa

McGookin

Thomson

2014

2014 13th International Conference on Control Automation Robotics &Amp; Vision (ICARCV)

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Abstract-A taxonomy of planetary exploration rovers is presented, followed by a review of systems used in missions and in an experimental phase. The baseline design emerges as four or six wheels, rocker-bogie based passive suspension and all wheel driving / selected wheel steering. A trend is also apparent in the use of wheel -legged hybrid locomotion. The performance metrics are presented by which the differing configurations of the locomotion subsystem for wheeled rovers with a passive suspension may be systematically evaluated. The taxonomy and aggregated metrics presented in this paper aid in the comparison and selection of rover characteristics, while the baseline design is a representative example of current practices and future trends.

show abstract

“…The main parts of this thesis have been published in international refereed conference proceedings ( [123], [127] and [154]), international abstract refereed conference proceedings ( [36], [88], [100], [126] and [156]), a book chapter ( [122]), a journal publication ( [128]), while two journal papers are under review ( [20] and [155]).…”

Section: Thesis Summarymentioning

confidence: 99%

“…Under the Heracleitus II program the following conference and journal papers have been published ( [36], [88], [100], [122], [123], [126], [127], [128] and [154]) or is under review ( [155]).…”

Section: Thesis Summarymentioning

confidence: 99%

“…(β) Πώς οι µάζες και δυσκαµψίες των συστηµάτων υπό κρούση επηρεάζουν την κρούση σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας (µηδενικής βαρύτητας); Τα κύρια µέρη αυτής της εργασίας δηµοσιεύθηκαν σε διεθνή συνέδρια µε κρίση στο κείµενο ( [123], [127] και [154]), ή στην περίληψη ( [36], [88], [100], [126] και [156])), σε ένα κεφάλαιο βιβλίου ( [122]), µια δηµοσίευση σε περιοδικό ( [128]), ενώ δύο δηµοσιεύσεις σε περιοδικό είναι υπό κρίση ( [20] και [155]). Κατά την διάρκεια του προγράµµατος Ηράκλειτος ΙΙ παρουσιάστηκαν οι ακόλουθες δηµοσιεύσεις ( [36], [88], [100], [122], [123], [126], [127], [128] και [154]) ή είναι υπό κρίση ( [155]). Τέλος, κατά την διάρκεια του προγράµµατος, ο συγγραφέας συνεπέβλεψε έναν αριθµό από προπτυχιακές και µεταπτυχιακές διπλωµατικές εργασίες, [3], [87], 99], [124], [129] και [153].…”

Section: γενικό σενάριο της παρούσας εργασίαςunclassified

See 1 more Smart Citation

Capturing of orbital space systems by robots

Paraskevas¹,

Παρασκευάς²

View full text Add to dashboard Cite

Η εξερεύνηση κι η εκμετάλλευση του διαστήματος απαιτεί την ενίσχυση των ρομποτικών υποδομώνστην τροχιά της Γης αλλά και ακόμα παραπέρα. Πολλές διαστημικές υπηρεσίες όπως η NASA, η ESAκαι η JAXA έχουν ήδη εντάξει δραστηριότητες Τροχιακών Υπηρεσιών (ΤΥ) στα μελλοντικά τους σχέδια.Στον πυρήνα των ΤΥ βρίσκεται το πρόβλημα της προσέγγισης και σύλληψης/πρόσδεσης Στόχου(δορυφόρου ή διαστημικού θραύσματος).Η σύλληψη και πρόσδεση Στόχου από ένα Διαστημικό Ρομποτικό Σύστημα (Κυνηγό), ο οποίοςαποτελείται από μια μη σταθερή βάση και έναν ή περισσότερους βραχίονες, είναι μια ιδιαίτερααπαιτητική δραστηριότητα, λόγω της δυναμικής σύζευξης βάσης-βραχιόνων. Επιπλέον, αυτές οιδιαδικασίες είναι συνδεδεμένες με κρούσεις καθώς δύο σώματα έρχονται σε επαφή. Οι προκλήσειςείναι ακόμα μεγαλύτερες όταν ο Κυνηγός και ο Στόχος έχουν συγκρίσιμες μάζες. Στην περίπτωσημάλιστα της παθητικής πρόσδεσης, γνωστής και ως Κρουστική Πρόσδεση (impact docking), οιδυνάμεις που αναπτύσσονται κατά την κρούση είναι μέρος της διαδικασίας. Μη επιτυχείς κρούσειςμπορεί να απομακρύνουν Κυνηγό και Στόχο, ή να προκαλέσουν ζημιές σε κρίσιμα υποσυστήματα τους.Για τους ανωτέρω λόγους, χρειάζεται προσεκτική μελέτη των κρούσεων σε περιβάλλον έλλειψηςβαρύτητας και ειδικότερα απαιτείται: (α) επαρκής μοντελοποίηση της διαδικασίας, (β) μελέτη τηςεπίδρασης των αδρανειακών παραμέτρων και των παραμέτρων ενδοτικότητας και (γ) σχεδιασμός καιέλεγχος μιας αποτελεσματικής προσέγγισης Στόχου σε Κυνηγό.Σε αυτή τη διατριβή αρχικά μοντελοποιείται και αναλύεται η κρούση δύο σωμάτων στο διάστημα.Περιγράφονται οι περιορισμοί των υπαρχόντων βισκοελαστικών μοντέλων, και αναπτύσσεται έναπρωτότυπο βισκοπλαστικό μοντέλο που δείχνει πολύ καλή συσχέτιση με δημοσιευμένα πειραματικάαποτελέσματα. Το μοντέλο αυτό γενικεύεται σε εφαρμογές με επίγειες κρούσεις και μέσωπαραδειγμάτων και προσομοιώσεων, δείχνεται ότι το μοντέλο που αναπτύχθηκε είναι ιδιαίτερα χρήσιμοσε ρομποτικές εφαρμογές. Για συστήματα που έρχονται σε επαφή, παρουσιάζονται οι ισχύουσεςπροσεγγίσεις μοντελοποίησης κατά την Κρουστική Πρόσδεση. Με βάση αυτές, αναπτύσσεται μιαγενικευμένη προσέγγιση μοντελοποίησης συστημάτων σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας, ενώ με τηνχρήση υπολογιστικά γρήγορων μεθόδων που αναπτύσσονται με χρήση θεωριών κρούσεως στερεώνσωμάτων, γίνεται εκτίμηση της συμπεριφοράς των σωμάτων μετά την κρούση τους.Αναπτύσσεται πρωτότυπη μέθοδος για την ελαχιστοποίηση των αντιδράσεων στις αρθρώσεις τωνβραχιόνων και τελικά στις ρομποτικές βάσεις, κατά την διάρκεια των κρούσεων. Οι αναπτυσσόμενες αντιδράσεις ελαχιστοποιούνται με τη χρήση του Κρουστικού Κέντρου (ΚΚ) και αναπτύσσεταιμεθοδολογία που εφαρμόζεται σε δισδιάστατες και τρισδιάστατες κρούσεις. Εκτιμάται η θετικήεπίδραση της χρήσης της θεωρίας του ΚΚ σε ρομποτικούς μηχανισμούς στο διάστημα και εξετάζεται ηευαισθησία των αποτελεσμάτων σε μεταβολές των παραμέτρων της κρούσης. Προτείνεται μία μέθοδοςελέγχου για την αντιστάθμιση των αντιδράσεων που επιβεβαιώνεται μέσω προσομοιώσεων επίπεδουκαι τρισδιάστατου ρομπότ. Τέλος, προτείνονται οδηγίες σχεδιασμού και ελέγχου για την εφαρμογή τηςμεθόδου σε διαστημικά ρομποτικά συστήματα

show abstract

Miniaturization and Micro/Nanotechnology in Space Robotics

Cited by 8 publications

References 36 publications

Robotic Manipulation and Capture in Space: A Survey

Robotic Manipulation and Capture in Space: A Survey

Taxonomy, systems review and performance metrics of planetary exploration rovers

Capturing of orbital space systems by robots

Contact Info

Product

Resources

About