A 400 chilometri dalla Terra

La Stazione Spaziale Internazionale (ISS) è un capolavoro della tecnica. A bordo del laboratorio di ricerca più lontano dalla Terra sono impiegati anche sistemi di azionamento maxon motor, ad esempio nei robot sperimentali.

La Stazione Spaziale Internazionale orbita intorno alla terra già da 15 anni. Questo laboratorio di ricerca internazionale viene utilizzato congiuntamente dalle agenzie spaziali statunitense (NASA), russa (Roscosmos), europea (ESA), canadese (CSA) e giapponese (JAXA). Dalla sua entrata in servizio nel novembre del 2000, la ISS ha ospitato 216 astronauti che hanno lavorato al suo ampliamento e a vari progetti di ricerca. Dal 2001 a oggi sono stati realizzati oltre 900 esperimenti per conto di 63 nazioni. Si studia ad esempio come le piante si orientano a gravità zero, perché nello spazio muscoli e ossa tendano a ridursi e indebolirsi, e come si comportano le cellule immunitarie in assenza di gravità. Oggi infatti è risaputo che nello spazio il sistema immunitario degli astronauti è indebolito. "Per la precisione, nello spazio il sistema immunitario è paragonabile a quello di un anziano", spiega Alexandra Deschwanden, direttrice del team Biotesc dell'Istituto Superiore di Lucerna. Nel gennaio 2015, il team ha inviato all'ISS la capsula Dragon SpaceX con due progetti di ricerca. Per gli esperimenti a bordo dell'ISS è indispensabile disporre dell'equipaggiamento tecnico adeguato, tra cui ad esempio diversi strumenti di laboratorio. Anche i robot hanno un ruolo fondamentale, perché svolgono le operazioni degli astronauti o li assistono.

Un robot per un esperimento speciale
Dal 2012 al 2013 nel modulo giapponese Kibo della ISS è stato impiegato il robot sperimentale «REX-J» (Robot Experiment on JEM). Il robot è stato sviluppato dall'agenzia spaziale JAXA nell'ambito di un esperimento volto a sviluppare una nuova generazione di robot (i cosiddetti "astrobot") capaci di muoversi all'interno della ISS e sulle pareti esterne della stazione, trasportare carichi ed eseguire ispezioni.
La singolarità di questo tipo di robot sta nella speciale modalità di movimento, basata su un sistema di trattenuta con cavi. I cavi vengono fissati con dei ganci a corrimani di sicurezza già presenti sulla ISS e utilizzati dagli astronauti per gli interventi esterni. Il robot mobile dispone di un braccio allungabile alla cui estremità è fissata una mano robotica in grado di fissare i cavi di sicurezza anche in tre diversi punti di ancoraggio. In questo modo il robot è in grado di muoversi sulla superficie come un ragno. Il robot viene telecomandato dalla stazione di terra senza bisogno di alcun intervento da parte dell'equipaggio a bordo della ISS.
 
Il REX-J si sposta lungo le pareti esterne della ISS muovendosi sui suoi cavi di sicurezza come un ragno e usando i corrimani come punti di ancoraggio. Si aggancia con un braccio robotico e si sposta lungo i cavi di lunghezza variabile.

Potenti sistemi di azionamento per la massima precisione di movimento

Nel REX-J, così come nel braccio robotico allungabile, vengono impiegati svariati sistemi di azionamento maxon motor. L'articolazione del polso del robot dispone di due gradi di libertà: verticale e orizzontale. Nell'articolazione e nel braccio si trovano motori EC-max brushless, riduttori planetari ed encoder.

L'elettronica di controllo dei motori è ubicata sull'estremità del braccio robotico. Alcuni dei sistemi di azionamento maxon si trovano anche nel meccanismo di rotazione del robot e nella bobina dei cavi (meccanismo di avvolgimento).

Tutti gli esperimenti condotti con il REX-J hanno avuto esito positivo. JAXA ha ora in programma di sviluppare ulteriormente il sistema robotico, in modo che possa essere utilizzato in futuro per le più svariate applicazioni sulla stazione spaziale. Tra queste: il monitoraggio della strumentazione dell'ISS e l'ispezione visiva della stazione spaziale per individuare eventuali danni sulla superficie esterna. A lungo termine si progetta di costruire astrobot capaci di lavorare con grandi strutture nello spazio.

 © maxon motor ag

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