日本宇宙航空研究開發(fā)“Int-Ball2”自由飛行相機(jī)機(jī)器人采用的Epson IMU

IMU有助于飛行的穩(wěn)定控制和電池充電的自動(dòng)對接-

精工愛普生公司（TSE:6724，“Epson”）很高興地宣布，日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）選擇了愛普生M-G370系列的慣性測量單元（IMU），用于部署在國際空間站（ISS）的日本實(shí)驗(yàn)艙“Kibo”上的移動(dòng)相機(jī)機(jī)器人。日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)開發(fā)的“Int-Ball2（內(nèi)部球相機(jī)2）”自由飛行相機(jī)機(jī)器人自2023年6月以來一直在Kibo內(nèi)部進(jìn)行功能驗(yàn)證。

從2024財(cái)年起，愛普生將致力于為所謂的“新空間”部門開發(fā)IMU。這些IMU將用于小型衛(wèi)星等使用消費(fèi)品和工業(yè)產(chǎn)品的領(lǐng)域，這些產(chǎn)品需要更高的性價(jià)比和更短的交付時(shí)間。

Int-Ball2是一款機(jī)載無人機(jī)機(jī)器人，旨在支持國際空間站上的宇航員。它由地面控制遠(yuǎn)程操作，能夠在國際空間站周圍飛行，拍攝照片和視頻。該相機(jī)用于捕捉宇航員進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)時(shí)的圖像，并與地面控制團(tuán)隊(duì)共享。目前，在Kibo工作的宇航員必須花時(shí)間調(diào)整相機(jī)設(shè)置和視角。通過Int-Ball2，地面控制團(tuán)隊(duì)可以直接遠(yuǎn)程控制視頻拍攝過程。預(yù)計(jì)這將大大減少宇航員的工作量。

在國際空間站上，日本宇航員古川聰與地面控制器合作，對Int-Ball2進(jìn)行初步功能檢查。

Int-Ball2被設(shè)計(jì)為自動(dòng)離開并返回其擴(kuò)展塢進(jìn)行充電。但在國際空間站，它必須在微重力環(huán)境中導(dǎo)航。

為此，需要估計(jì)其3DoF位置（X、Y、Z）和3DoF旋轉(zhuǎn)姿態(tài)（滾轉(zhuǎn)、俯仰和偏航）。Int-Ball2通過融合視覺同步定位和映射（VSLAM）和IMU數(shù)據(jù)來估計(jì)其位置。JAXA已經(jīng)成功地展示了Int-Ball2的飛行能力以及自動(dòng)釋放和對接的功能。

用于Int-Ball2測試的Epson IMU是一種小型、輕便但極其精確的設(shè)備，有助于估計(jì)飛行過程中的空間位置和旋轉(zhuǎn)姿態(tài)。

                          IMU inside Int-Ball2? JAXA/MEISEI

M-G370系列的主要特點(diǎn)

采用原裝晶體陀螺傳感器，具有高精度和穩(wěn)定性

陀螺偏置不穩(wěn)定性0.8°/√h角隨機(jī)游動(dòng)0.06-0.03°/√小時(shí)

小巧輕便（1“見方，10克）

低功耗設(shè)計(jì)（3.3 V，16 mA）

2024年2月，新的M-G370PDT加入了該系列產(chǎn)品陣容，該產(chǎn)品具有改進(jìn)的角度隨機(jī)行走和陀螺儀傳感器的線性度。M-G370PDT可用于各種應(yīng)用的建筑中。

示例應(yīng)用程序

使用商業(yè)和工業(yè)產(chǎn)品的小型衛(wèi)星1、EO/IR相機(jī)萬向節(jié)2和天線的振動(dòng)控制

無人駕駛設(shè)備（工業(yè)無人機(jī)、地面飛行器、海底探測探測器）和工業(yè)設(shè)備的振動(dòng)、角度和軌道測量

導(dǎo)航系統(tǒng)