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机器人的未来——深空探测

机器人的发展目前进入井喷的阶段,且机器人的定义也不尽相同,某种程度上存在一定的争议。

有的人认为机器人必须拟人化,即从表情、动作和形态上面必须与人相近,此种情况下诞生了机器人研究的一个巅峰形态,人形机器人。包括了DLR研发的David, Rollin Justin和TORO,意大利IIT研发的icub,日本的Asimo和HRP-5等。不同国家研发不同的人形机器人是处于其特定的目的。

人形机器人

另一些人认为,具备自动化完成某些特定动作的自动化设备都可以认为是机器人。这类观点主要是认为机器人属于替代人类完成某类特殊重复性工作的自动化设备。

分拣机器人

但是长远来看,笔者认为机器人的发展将会脱离地球,走入太空,将人类的胳膊和手伸展到太空环境中。可以说,机器人是人类的重要延申。某种程度上,机器人会将人类的手、腿以及意识形态延伸至宇宙。

近地轨道探测
行星探测

目前来看空间机器人主要有空间机械臂以及机器人宇航员等。

1空间机械臂

空间机械臂的典型代表是国际空间站加拿大机械臂Canadarm2。Canadarm2的任务这支加拿大机械臂为以下方面提供了帮助:执行空间站站维护、运送物资,设备,甚至宇航员以及通过抓住来访舱体并将其停靠到国际空间站来执行“目标捕获”。

国际空间站机械臂
空间站机械臂

2 机器人宇航员

自2012年以来,Robonaut项目就一直在国际空间站(ISS)上进行机器人技术研究。最近,通过增加两个攀爬机械手(“腿”),功能更强大的处理器和新的传感器,对原始的人形机器人进行了升级。升级后,Robonaut 2(R2)一直在进行在轨道上的操作练习,而地面技术的发展仍在继续。Robonaut团队已经能够开发出一些技术,这些技术将使约翰逊航天中心的类似机器人能够在轨道上完全运行机器人测试台。以这种方式对这些技术进行审查后,将在ISS的R2单元上对其进行实施和测试。这项工作的目的是在国际空间站上创建一个功能齐全的机器人研究平台,以提高技术的技术准备水平,这将有助于未来的勘探任务。

机器人宇航员

机器人宇航员

R2是由NASA和通用汽车在Oceaneering Space Systems工程师的协助下设计和开发的,用于加速开发用于汽车和航空航天业的下一代机器人和相关技术。 R2是最先进的高度灵巧的拟人化机器人。 与其前身Robonaut 1(R1)一样,R2能够处理各种EVA工具和界面,但R2是其前身的一项重大进步。 R2的速度是R1的四倍以上,更紧凑,更灵巧,并且具有更深更广的感应范围。 先进的技术涵盖整个R2系统,包括:优化的重叠双臂灵巧工作区,系列弹性关节技术,扩展的手指和拇指行程,微型6轴称重传感器,冗余力感测,超高速关节控制器,极端颈部行程, 以及高分辨率相机和红外系统。

上述两种类型机器人均是用于地球轨道探测的重要载体。但是实际探测也是需要配合其他运载和通信工具的。

但是机器人的深空探测的另外一种方向是其他星体探测,此时需要机器人具备登录外部星体的能力。目前已经登录过的星体包括月球,火星等。此时需要另外一种具备登录移动功能的星际探索机器人,行星探测车。

3 行星探测车

中国的“天问一号”火星探测器搭载的“祝融号”火星车于北京时间5月15日7时18分(格林尼治标准时间5月14日23:18) 成功登陆火星,这是中国第一次成功的火星着陆任务,也让中国成为继美国后第二个成功派出探测器登陆火星的国家。

天问一号

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