¿Cómo implementan exactamente los AstroBees el control de propulsión y actitud?

La pregunta (actualmente sin respuesta) ¿Cómo gestiona la "Int-Ball" de JAXA el flujo de aire para navegar de forma óptima dentro de la ISS? muestra un conjunto complicado de doce flujos de aire canalizados para ese sistema aerobótico JAXA a bordo de la ISS.

Ahora el primero de tres AeroBee ha llegado a la ISS. Estos son quizás los "sucesores" o la próxima generación de aerobots de la NASA después de las ESFERAS muy populares y productivas.

Pregunta: ¿Cómo implementan los AstroBees el control de actitud? El pie de figura a continuación comienza a describir el sistema de aire con dos entradas grandes y doce salidas, pero no se muestran los detalles. Por ejemplo, ¿en qué direcciones apuntan las boquillas? Qué agrupaciones se utilizan para la propulsión direccional frente a las rotaciones, etc.

El número doce suena familiar; eso es también lo que utiliza el aerobot JAXA discutido en la pregunta (actualmente sin respuesta) ¿Cómo gestiona la "Int-Ball" de JAXA el flujo de aire para navegar de manera óptima dentro de la ISS? .

Del artículo de IEEE Spectrum NASA Launching Astrobee Robots to Space Station :

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Los componentes de Astrobee incluyen varias cámaras, una pantalla táctil, un puntero láser y luces. El sistema de propulsión consta de un par de impulsores que presurizan el aire dentro del robot, que luego se puede ventilar a través de una serie de 12 boquillas diferentes espaciadas alrededor del cuerpo del robot. También hay un "botón Terminar", que, si se presiona, le indicaría a Astrobee que busque y destruya toda la vida a bordo de la ISS ; al menos eso es lo que asumimos que haría, pero podríamos estar equivocados. Imagen: NASA

La referencia del pie de figura a "destruir toda la vida" es atípica para el espectro IEEE tradicionalmente estoico.

Respuestas (1)

El artículo Astrobee: Developing a Free-flyingRobot for the International Space Station explica el sistema de propulsión de manera aproximada en dos oraciones:

El sistema de propulsión de Astrobee consta de un módulo de propulsión en cada uno de los dos lados del volante libre (Figura 3). Cada módulo incluye un ventilador centrífugo que presuriza el módulo y boquillas en los ejes x, y y z para permitir un control holonómico de seis grados de libertad. Astrobee operará en un entorno silencioso y permanecerá por debajo de los límites de ruido de la ISS.

Con cuatro boquillas por eje, 2 boquillas orientadas en dirección axial positiva y 2 orientadas en dirección axial negativa, puede inducir un movimiento lineal a lo largo del eje activando dos boquillas orientadas en la misma dirección. La inducción de una rotación alrededor del eje se logra activando dos boquillas desplazadas que miran en direcciones opuestas. Para hacer movimientos "complicados" simplemente combina varias acciones de diferentes ejes. Además, supongo que los Astrobees tienen ruedas de reacción para movimientos precisos.

Es un sistema similar al JAXA Int-Ball. Los Astrobees usan dos ventiladores para alimentar 12 salidas/boquillas en lugar del Int-Ball, que usa 12 ventiladores alimentados por 2 entradas.

Dato curioso: los ventiladores centrífugos de los Astrobees necesitan girar en direcciones opuestas para contrarrestar cualquier torsión.

Con cuatro boquillas por eje, 2 boquillas orientadas en dirección axial positiva y 2 orientadas en dirección axial negativa, puede inducir un movimiento lineal a lo largo del eje activando dos boquillas orientadas en la misma dirección. La inducción de una rotación alrededor del eje se logra activando dos boquillas desplazadas que miran en direcciones opuestas. Es la funcionalidad estándar de un RCS. Para hacer movimientos "complicados" simplemente combina varias acciones de diferentes ejes. Además, supongo que los Astrobees tienen ruedas de reacción para movimientos precisos.
@uhoh He agregado la explicación a mi respuesta. Y realmente no puedo imaginarlos haciéndolo de otra manera porque si hubieran implementado algún tipo de sistema de control nuevo y elegante, habrían encontrado una manera de reducir todas esas boquillas y ventiladores. Esos son muchos componentes que pueden fallar.
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