Robonaut-2

Robonaut-2

Robonaut-2是全球首個機器人太空人。據《每日郵報》2010年8月13日的報導,“Robonaut 2”研發成功,它可能將於2010年登入國際空間站,並與那裡的人類太空人們一起工作。據悉,2010年11月1日,“Robonaut 2”可能將登入國際空間站,幫助人類太空人完成一些複雜作業,以節省人手和時間使空間站的太空人可以從事其他太空研究工作。

簡介

這個名叫“Robonaut2”的機器人太空人是由美國宇航局和通用汽車公司聯合開發設計的,它全身裝備各種各樣的感應器,並有一雙靈活的手。它將與人類太空人協作或代替人完成如太空行走等危險作業。
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其設計者表示:“Robonaut2可以和其他人類太空人一樣使用相關工具,執行國際空間站駕駛操作任務。其附帶的接口可以快速適應空間站上的各項設施而不做任何調整,科學家不需要另行為其設計專門的宇航工作裝備。”

結構特徵

名稱:“太空機器人2號
暱稱:R2。
誕生:由美國國家航空航天局和汽車製造業巨頭通用汽車公司聯合研製。
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R-2造價:250萬美元。
身高、體重:這次送往國際空間站的R2隻有上半身,它的腿部仍在製造階段。R2上半身重約136公斤,高1米,兩隻手臂各長0.8米,手掌5指分明。

材質

R2由鋁和鍍鎳碳纖維製成。

外貌特徵

軀幹呈白色,頭戴金色頭盔,形似英國廣播公司著名汽車節目《英國瘋狂汽車秀》中出現的神秘賽車手斯蒂格。

科技裝備

R2的眼睛是4台攝像機,藏於金色頭盔中,嘴裡藏有一個深度感應器,“大腦”設定在腹部;

它的“雙肩背包”中設定有把它與國際空間站相連的能源系統。如果同類機器人今後有能力前往小行星或火星執行任務,“背包”中將放置電池;

R2全身裝有超過350個電子感應器,“指尖可以感受到羽毛的存在”。

專家觀點

NASA宣布,第一台人形機器人將於2010年九月搭乘發現號太空梭首次踏入太空。由NASA和GE公司聯合開發的機器太空人2號(Robonaut2)將登入國際空間站,充當人類太空人的助手,它們工作時所使用的工具與人類太空人的完全一樣。
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雖然那些簡單的老式機器人如“鳳凰號”火星探測器依然還是NASA太空行動的主體部分,但這次人形機器人的升空則完全代表了一個不一樣的故事。讓人形機器人成為人類太空人的助手,這種想法對我們來說有種特別的科幻小說式的吸引力,主意雖然不錯,但除了感覺新奇外真的有什麼實際作用嗎?對此,麻省理工學院航天系教授兼前太空人傑弗里·霍夫曼(JeffreyHoffman)作出了肯定的回答。

robonaut_2 “對於人類與機器人之間的互動作用,我是持強烈的肯定態度。我們可以通過加強協同作用,讓人類和機器人去完成一些他們各自無法單獨完成的工作,”霍夫曼說,“機器太空人的設計靈感正是由此而來。”許多成功的機器人,如Kiva公司的產品配送機器人或軍隊使用的小型輔助機器人,它們的外表看起來與人類絲毫相似之處;一些太空研究專家如麻省理工學院的歷史學家兼政策分析師戴維·米德爾(DavidMindell)也認為人形機器人進入太空並不是什麼好主意。但現在看起來,國際空間站可能是個適合人形機器人前往的完美去處。“讓機器太空人擁有類人的外表至關重要,因為它是要送入太空的,而且它本身就無比昂貴,機器太空人要在太空站上完成許多任務才能值回票價,”前機器人專家丹尼爾·威爾森(DanielWilson)(《如何打造一支機器軍隊》一書的作者)說,“當人類太空人出艙時,機器太空人必須做到能為他們遞上任何工具。”威爾森堅持認為,太空是一個特別優越的環境,它不僅可以展示人類太空人的能力,而且可以令多用途的類人機器人表現出良好的適應能力。“每解決一個問題就要帶上一種工具,這是不可能的事情,但人類太空人又不能一次性的帶上所有工具,比如說‘我有一把起子,我還會思考,我要去解決問題,但在離開地球之前,誰知道會碰到什麼問題,’”威爾森說,“但我們可以利用類人機器人帶上所有需要的工具。” 

三一大學專門研究新興科技的詹姆斯·休斯(JamesHughes)認為,比起推崇完全由人類或完全由機器人主宰太空,類人機器人則提供了一個很好的妥協方案。許多太空觀察家認為,人類適於根據自己的興趣所在規劃太空計畫,並提供對太空探索進行資助,而太空科學調查研究最好還是交給機器人去完成。“人形機器人是一個折中方案,從中我們既能兼顧雙方的優勢所在,又希望雙方能很好的合作,”休斯說,“但該方案也許無法讓爭論雙方都感到滿意。”

機器太空人計畫

機器太空人計畫始於1996年,2000年該機器人的第一個原型正式亮相。2006年,NASA位於詹森太空中心的靈活機器人實驗室(DexterousRoboticsLaboratory)又與GE公司聯合設計新式機器人。機器太空人計畫的項目副經理尼克·拉德福德(NicRadford)說:“我敢說,就機器人靈活性的發展水平而言,美國和NASA已經走在了世界的前列,但創意是無限的。”機器太空人計畫將分為三個階段,首先,機器太空人將被限定在國際空間站中的固定位置進行工作;然後它會獲準在空間站內自由移動;在接下來的幾年內,它才能進行最終的艙外活動。“機器太空人不光是一個簡單的自治系統,”拉德福德解釋說,“現在它只是個組合了人類行為的任務型系統。等我們編排好任務程式,根據所接收到的感官輸入,機器太空人就可以自行決策它下一步的行動安排。”機器人升空後的檢測工作落到了拉德福德、威爾森和霍夫曼身上,這令他們感到異常興奮。“這是我們研發團隊一直以來所夢寐以求的,”拉德福德說。

太空任務

美國航天局介紹,機器人進入空間站後活動範圍起初局限在“命運”號實驗艙內。隨著技術進步,它在空間站內外活動的自由度可能增加。按設計,這一機器人能和空間站工作人員使用同樣工具,內部運作會產生有關它與太空人共事的性能數據。隨著地面研發活動進展,空間站工作人員可能獲得硬體和軟體為機器人升級,以完成新任務。

全球首個太空機器人定於2010年11月3日跟隨美國“發現”號太空梭前往國際空間站,在那裡度過自己的“一生”。機器人設計者說,它將在國際空間站完成一系列測試工作,但它的“後代”或許可以承擔太空行走、外星探險等更加複雜、危險的任務。

美國詹森航天中心部門主管羅布·安布羅斯告訴美聯社記者:“對於這個機器人來說,進入空間站只是邁出一步。而對於人類來說卻是巨大跨越。”

一些參與設計R2的工程人員說,類人太空機器人可能在未來承擔國際空間站的清潔任務,在宇宙空間極冷、極熱的條件下為太空人拿著各種工具,處理有毒氣體泄漏、起火等緊急狀況。另外,更加先進的太空機器人有望前往小行星、火星或更遠的星球執行任務,為人類到達那裡探路。

太空人麥可·巴勒特對R2驚嘆不已,但也表達擔憂。他認為,對太空機器人而言,首先需要解決身體強度問題,以便它可以在惡劣條件下“扔個開關,關個閥門”。

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