נאס"א חושפת מציאות רבודה משנה משחק בהנדסת חלליות

בְּ נאס"אמרכז טיסות החלל של גודארד, טכנולוגיית AR ורובוטיקה מחוללים מהפכה בהרכבה של טלסקופ החלל הרומי על ידי שיפור הדיוק והיעילות, מה שמוביל לחיסכון משמעותי בזמן ובעלויות במהלך הבנייה.

• כלי מציאות רבודה עזרו לטכנאים להשתפר דיוק ולחסוך זמן בבדיקות התאמה של טלסקופ החלל הרומי המורכב במרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א בגרינבלט, מרילנד.
• במקרה אחד, מניפולציה של מודל דיגיטלי של מערכת ההנעה של רומן לתוך מבנה הטלסקופ האמיתי גילתה שהתכנון המתוכנן לא יתאים סביב החיווט הקיים. הממצא עזר להימנע מהצורך לבנות מחדש רכיבים כלשהם.
• צוות המחקר והפיתוח בגודארד שעובד על פרויקט AR זה מציע שאימוץ רחב יותר בעתיד עשוי לחסוך שבועות של זמן בנייה ומאות אלפי דולרים.

טכניקות חדשניות להרכבת חלליות

טכנאים חמושים בציוד מדידה מתקדם, אוזניות מציאות רבודה וקודי QR בדקו למעשה את התאמתם של כמה מבני טלסקופ החלל הרומי לפני שבנו או העבירו אותם דרך מתקנים במרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א בגרינבלט, מרילנד.

"הצלחנו למקם חיישנים, ממשקי הרכבה וחומרה אחרת של חלליות בחלל התלת-ממד מהר ומדויק יותר מאשר טכניקות קודמות", אמר מהנדס גודארד של נאס"א, רון גלן. "זה יכול להיות יתרון עצום לעלות וללוח הזמנים של כל תוכנית."

הקרנת מודלים דיגיטליים על העולם האמיתי מאפשרת לטכנאים ליישר חלקים ולחפש התערבות פוטנציאלית ביניהם. תצוגת AR heads-up מאפשרת גם מיקום מדויק של חומרת הטיסה להרכבה עם דיוק של עד אלפיות אינץ'.

התקדמות במציאות רבודה עבור חלליות

באמצעות תוכנית המחקר והפיתוח הפנימי של נאס"א, גלן אמר שהצוות שלו ממשיך למצוא דרכים חדשות לשפר את האופן שבו נאס"א בונה חלליות עם טכנולוגיית AR בפרויקט המסייע לבנייתו של רומן בנאס"א גודארד.

גלן אמר שהצוות השיג הרבה יותר ממה שהם ביקשו להוכיח במקור. "מטרת הפרויקט המקורית הייתה לפתח פתרונות הרכבה משופרים תוך שימוש ב-AR ולגלות אם נוכל למנוע זמן ייצור יקר", אמר. "גילינו שהצוות יכול לעשות הרבה יותר".

שיפור היעילות עם AR ורובוטיקה

לדוגמה, מהנדסים שמשתמשים בזרוע רובוטית למדידה מדויקת וסריקת לייזר תלת מימדית מיפו את רתמת החיווט המורכבת של רומן ואת הנפח בתוך מבנה החללית.

"במניפולציה של המודל הוירטואלי של מכלול ההנעה של רומן לתוך המסגרת הזו, מצאנו מקומות שבהם הוא הפריע לרתמת החיווט הקיימת, אמר מהנדס הצוות אריק ברונה. "התאמת מכלול ההנעה לפני בנייתו אפשרה למשימה למנוע עיכובים יקרים וגוזלים זמן."

מערכת ההנעה של רומן שולבה בהצלחה בתחילת השנה.

בהתחשב בזמן שלוקח לתכנן, לבנות, להעביר, לעצב מחדש ולבנות מחדש, הוסיף Brune, עבודתם חסכה ימי עבודה רבים על ידי מהנדסים וטכנאים רבים.

"זיהינו יתרונות רבים נוספים לשילובי טכנולוגיות אלה", אמר מהנדס הצוות אהרון סנפורד. "שותפים במקומות אחרים יכולים לשתף פעולה ישירות דרך נקודת המבט של הטכנאים. שימוש בקודי QR לאחסון מטא נתונים והעברת מסמכים מוסיף שכבה נוספת של יעילות, ומאפשר גישה מהירה למידע רלוונטי ממש בקצות אצבעותיך. פיתוח טכניקות AR להנדסה הפוכה ומבנים מתקדמים פותח אפשרויות רבות כמו הדרכה ותיעוד".

טלסקופ החלל הרומי הוא משימת נאס"א שנועדה לחקור אנרגיה אפלה, כוכבי לכת חיצוניים ואסטרופיזיקה אינפרא אדום.
מצויד בטלסקופ רב עוצמה ובמכשירים מתקדמים, הוא שואף לפענח את מסתורי היקום ולהרחיב את ההבנה שלנו לגבי תופעות קוסמיות. רומן אמור להשיק עד מאי 2027. קרדיט: מרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א

יישומים עתידיים וחיסכון בעלויות

הטכנולוגיות מאפשרות שיתוף של עיצובים תלת-ממדיים של חלקים ומכלולים או למסור למעשה ממקומות מרוחקים. הם גם מאפשרים ריצות יבשות של הזזה והתקנת מבנים וכן עוזרים ללכוד מדידות מדויקות לאחר בניית חלקים כדי להשוות לעיצובים שלהם.

הוספת עוקב לייזר מדויק לתערובת יכולה גם למנוע את הצורך ליצור תבניות פיזיות משוכללות כדי להבטיח שרכיבים מותקנים במדויק במיקומים ובכיוונים מדויקים, אמר סנפורד. אפילו פרטים כמו האם טכנאי יכול להושיט פיזית זרוע בתוך מבנה כדי לסובב בורג או לתפעל חלק, יכולים להיות מעובדים במציאות רבודה לפני הבנייה.

במהלך הבנייה, מהנדס החובש אוזניות יכול להתייחס למידע חיוני, כמו מפרטי המומנט של ברגים בודדים, באמצעות תנועת יד. למעשה, המהנדס יכול להשיג זאת מבלי להשהות ולמצוא את המידע במכשיר אחר או במסמכי נייר.

בעתיד, הצוות מקווה לסייע בשילוב רכיבים שונים, ביצוע בדיקות ותיעוד בנייה סופית. סנפורד אמר, "זה שינוי תרבותי. לוקח זמן לאמץ את הכלים החדשים האלה".

"זה יעזור לנו לייצר במהירות חלליות ומכשירים, יחסוך שבועות ואולי מאות אלפי דולרים", אמר גלן. "זה מאפשר לנו להחזיר משאבים לסוכנות כדי לפתח משימות חדשות."

פרויקט זה הוא חלק מתיק קרן החדשנות המרכזית של נאס"א לשנת הכספים 2024 בגודארד. קרן החדשנות של המרכז, בתוך מנהלת משימת טכנולוגיות החלל של הסוכנות, מעוררת ומעודדת יצירתיות וחדשנות במרכזי נאס"א תוך מענה לצרכים הטכנולוגיים של נאס"א והאומה.