I tecnici della NASA presso il Goddard Space Flight Center stanno utilizzando visori AR avanzati e altre tecnologie per migliorare il processo di assemblaggio del telescopio spaziale romano. Questo metodo consente un allineamento preciso delle parti, risparmiando tempo e riducendo i costi. L’integrazione di realtà aumentata, codici QR e robotica non solo semplifica la costruzione, ma facilita anche la collaborazione remota e migliora la precisione dell’installazione. Credito: NASA Goddard Space Flight Center
HA NASAGoddard Space Flight Center, la tecnologia AR e la robotica stanno rivoluzionando l’assemblaggio Telescopio spaziale romano migliorando la precisione e l’efficienza, con conseguenti risparmi significativi in tempo e denaro durante la costruzione.
- Gli strumenti di realtà aumentata hanno aiutato i tecnici a migliorare precisione e risparmia tempo sui controlli di idoneità del telescopio spaziale romano in fase di assemblaggio presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland.
- In un caso, la manipolazione di un modello digitale del sistema di propulsione di Roman nella struttura reale del telescopio ha rivelato che il progetto pianificato non avrebbe consentito il cablaggio esistente. Questa scoperta ha evitato la necessità di ricostruire i componenti.
- Il team di ricerca e sviluppo di Goddard che lavora su questo progetto AR suggerisce che un’adozione più ampia in futuro potrebbe potenzialmente far risparmiare settimane di tempo di costruzione e centinaia di migliaia di dollari.
In questa foto scattata il 29 febbraio 2024 al Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, il sistema di propulsione del Telescopio Spaziale Romano è posizionato da ingegneri e tecnici sotto l’autobus della navicella. Gli ingegneri hanno utilizzato strumenti di realtà aumentata per prepararsi all’assemblaggio. Credito: NASA/Chris Gunn
Tecniche innovative di assemblaggio di veicoli spaziali
Tecnici armati di apparecchiature di misurazione avanzate, visori per realtà aumentata e codici QR hanno controllato virtualmente l’adattamento di alcune strutture del telescopio spaziale romano prima di costruirle o spostarle nella struttura del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland.
“Siamo stati in grado di posizionare sensori, interfacce di montaggio e altri componenti di veicoli spaziali nello spazio 3D in modo più rapido e accurato rispetto alle tecniche precedenti”, ha affermato Ron Glenn, ingegnere della NASA presso Goddard. “Ciò potrebbe rappresentare un vantaggio significativo in termini di costi e tempistica di qualsiasi programma. »
La proiezione di modelli digitali nel mondo reale consente ai tecnici di allineare le parti e verificare eventuali interferenze tra di loro. L’AR heads-up display consente inoltre il posizionamento preciso dell’hardware di volo per l’assemblaggio con una precisione fino a millesimi di pollice.
Gli ingegneri che indossano visori per la realtà aumentata testano la posizione di un’impalcatura prima che venga costruita per garantire un adattamento preciso nella più grande camera bianca del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. Credito: NASA
Progressi nella realtà aumentata per i veicoli spaziali
Utilizzando il programma interno di ricerca e sviluppo della NASA, Glenn ha affermato che il suo team continua a trovare nuovi modi per migliorare il modo in cui la NASA costruisce veicoli spaziali con la tecnologia AR in un progetto che aiuta a costruire Roman to NASA Goddard.
Glenn ha detto che la squadra ha ottenuto molto più di quanto inizialmente si proponeva di dimostrare. “L’obiettivo iniziale del progetto era sviluppare soluzioni di assemblaggio migliorate utilizzando l’AR e scoprire se potevamo eliminare i costosi tempi di produzione”, ha affermato. “Abbiamo scoperto che la squadra poteva fare molto di più. »
Migliora l’efficienza con AR e robotica
Ad esempio, gli ingegneri hanno utilizzato un braccio robotico per misurare con precisione e una scansione laser 3D per mappare il complesso cablaggio e il volume di Roman all’interno della struttura del veicolo spaziale.
“Manipolando il modello virtuale del gruppo motore di Roman in questo ambiente, abbiamo trovato i punti in cui interferiva con il cablaggio esistente”, ha affermato l’ingegnere del team Eric Brune. “La regolazione del pacchetto di propulsione prima della costruzione ha permesso alla missione di evitare ritardi costosi e dispendiosi in termini di tempo. »
Il sistema di propulsione di Roman è stato integrato con successo all’inizio di quest’anno.
Considerando il tempo necessario per progettare, costruire, spostare, riprogettare e ricostruire, ha aggiunto Brune, il loro lavoro ha fatto risparmiare a molti ingegneri e tecnici molte giornate di lavoro.
“Abbiamo individuato molti ulteriori vantaggi derivanti da queste combinazioni di tecnologie”, ha affermato Aaron Sanford, un ingegnere del team. “I partner in altre sedi possono collaborare direttamente attraverso il punto di vista dei tecnici. L’utilizzo dei codici QR per l’archiviazione dei metadati e il trasferimento dei documenti aggiunge un ulteriore livello di efficienza, consentendo un rapido accesso alle informazioni rilevanti a portata di mano. Lo sviluppo di tecniche di realtà aumentata per il reverse engineering e strutture avanzate apre molte possibilità come formazione e documentazione. »
Il Telescopio Spaziale Romano è una missione della NASA progettata per esplorare l’energia oscura, gli esopianeti e l’astrofisica a infrarossi.
Dotato di un potente telescopio e di strumenti all’avanguardia, mira a svelare i misteri dell’universo e ad approfondire la nostra comprensione dei fenomeni cosmici. Il lancio di Roman è previsto per maggio 2027. Credito: NASA Goddard Space Flight Center
Applicazioni future e risparmio sui costi
Queste tecnologie consentono di condividere o trasferire virtualmente progetti 3D di parti e assiemi da posizioni remote. Consentono inoltre test di movimento e installazione delle strutture e aiutano a acquisire misurazioni accurate dopo la produzione delle parti per confrontarle con i relativi progetti.
L’aggiunta di un laser tracker di precisione può anche eliminare la necessità di creare modelli fisici elaborati per garantire che i componenti siano montati con precisione in posizioni e orientamenti precisi, ha affermato Sanford. Anche dettagli come la capacità di un tecnico di estendere fisicamente un braccio all’interno di una struttura per girare un bullone o manipolare una parte possono essere elaborati in realtà aumentata prima della costruzione.
Durante la costruzione, un ingegnere che indossa un casco di protezione può visualizzare informazioni vitali, come le specifiche di coppia dei singoli bulloni, con un semplice gesto della mano. In effetti, l’ingegnere potrebbe farlo senza doversi fermare a cercare le informazioni su un altro dispositivo o su documenti cartacei.
In futuro, il team spera di contribuire a integrare vari componenti, eseguire ispezioni e documentare la costruzione finale. “È un cambiamento culturale. Ci vuole tempo per adottare questi nuovi strumenti”, ha affermato Sanford.
“Questo ci aiuterà a produrre rapidamente veicoli spaziali e strumenti, facendoci risparmiare settimane e potenzialmente centinaia di migliaia di dollari”, ha affermato Glenn. “Ciò ci consentirà di restituire risorse all’agenzia per sviluppare nuove missioni. »
Questo progetto fa parte del portafoglio del Fondo per l’innovazione del Centro per l’innovazione dell’anno fiscale 2024 della NASA a Goddard. Il Center Innovation Fund, all’interno della direzione della missione della tecnologia spaziale dell’agenzia, stimola e incoraggia la creatività e l’innovazione nei centri NASA, soddisfacendo al tempo stesso le esigenze tecnologiche della NASA e della nazione.
