NASA測試了四年的太空機器人，終于學會找宇航員亂丟的襪子，下一步要應(yīng)對火災(zāi)
馬斯克嚷嚷著要殖民火星的時候，國家隊也不甘落后，NASA表示正計劃在月球軌道上建立一個永久性的空間站，稱為Gateway。
據(jù)稱，Gateway將主要作為一個停駐設(shè)施，一個前往月球表面或最終前往火星的宇航員的中轉(zhuǎn)站。
所以，NASA預(yù)計Gateway將會有大量的空置時間（它可能一年只有六個星期的載人時間） ，但是它需要準備好迎接宇航員的到來，提供一個安全、溫暖、合適的空間。
那么，誰來給一個空蕩蕩的空間站打掃衛(wèi)生呢？毫無疑問，只能是機器人了！因此，NASA專門開發(fā)了一款機器人Astrobee在無人的時候照看整個空間站。
從NASA放出來的測試視頻來看，在檢測到通風口堵塞后，這款方方正正的管家機器人成功利用計算機視覺自動檢測到了堵塞通風口的異物——一只“宇航員的襪子”，然后打電話尋求幫助清理異物。
五年前就開始測試，如今終于學會自己找襪子啦
事實上，Astrobee并不是什么新產(chǎn)品，而是一款已經(jīng)有著四年歷史的機器人了，它的主要目標就是為了在太空中自主運行，以實現(xiàn)空間站在無人狀態(tài)下能夠長期運行。
為了這個目標，Astrobee在第一代開始就一直在接受測試，從2017年的地面測試到現(xiàn)在的空間站測試，Astrobee在不斷進行升級。
Astrobee看起來就是一個邊長32厘米的立方體，每個角和兩側(cè)的大部分都覆蓋著軟保險杠材料，內(nèi)含一個推進系統(tǒng)嵌入，中心部分還包括傳感器、控制系統(tǒng)、一個觸摸屏和幾個用于添加硬件的有效載荷艙，另外還一個用于抓住國際空間站扶手的手臂。
相比此前已經(jīng)在空間站工作過的機器人SPHERES，繼承者Astrobee最大的改進之一是推進系統(tǒng)。SPHERES依賴一次性堿性電池組和二氧化碳推進劑罐來飛行，需要人工照料，而Astrobee有一個電力推進系統(tǒng)，它可以在充電倉上自我充電。
NASA表示，Astrobee未來可以在地面直接遠程控制下或完全自行在國際空間站周圍飛行。通過設(shè)計模塊化的艙室來接受定制的硬件，機器人可以執(zhí)行各種任務(wù)，在某些情況下，可以接替人類宇航員枯燥的“家政”工作——比如找找宇航員亂丟的襪子。
美國宇航局宇航員Scott Kelly在國際空間站上與SPHERES一起工作
找襪子只是第一步，未來還有更高階測試
Astrobee是NASA“自主和適應(yīng)性照料綜合系統(tǒng)”(Integrated System for Autonomous and Adaptive Caretaking)項目(簡稱ISAAC)的一個子項目，其目標是是讓已經(jīng)安裝在空間站上的自主系統(tǒng)(比如生命維持系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等等)與移動自主或半自主機器人一起工作。
以微流星體撞擊為例，ISAAC處理這種情況的是找到空洞在哪里，然后'抓起一塊補丁，然后把它打上去"，這一切都不需要人參與，這意味著機器人需要有移動和操縱物體的能力。
盡管有著可愛的小手臂，Astrobee不打算做那么多的操作，它需要幫助來維持空間站的正常運轉(zhuǎn)，比如另一款機器人Robonaut 2——一個類人型的宇航機器人。
Astrobee的核心優(yōu)勢還是在于其靈活的機動能力，因為Astrobee可以依靠它周圍的大氣層，它可以通過向特定方向推動空氣來移動自己，就像大多數(shù)在地球上飛行的東西一樣。盡管有各種各樣的方法可以實現(xiàn)這一目標，但是在微重力環(huán)境下安全操作還面臨著許多獨特的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)導致了 Astrobee 相當復雜的推進設(shè)計。
為了進行下一次測試，Astrobee完成了對空間站日本探索艙6號艙的調(diào)查，建立了一個高分辨率多傳感器3D 地圖。在這個過程中，Astrobee還發(fā)現(xiàn)自己撞上了散落的電纜，解開了纏繞在一起的電纜，并且處理了模擬的空間對地通信中斷。
隨著ISAAC測試進入新的階段，未來Astrobee還將進行更多的測試，并且更加具有挑戰(zhàn)性。
ISAAC的團隊現(xiàn)在正在空間站進行第二階段的測試，重點是管理多個機器人在無人空間站和無人來訪貨運飛船之間運輸貨物。
除了使用這些新任務(wù)測試ISAAC外，該團隊還增加了一個改進的操作界面，以簡化對機器人系統(tǒng)的管理。在測試的第三階段，也就是最后階段，團隊將對ISAAC進行更加困難的故障場景處理，比如模擬機艙漏氣或火災(zāi)，并開發(fā)強大的技術(shù)來應(yīng)對在應(yīng)對這些危機時出現(xiàn)的異常情況。
相關(guān)報道：
https://spectrum.ieee.org/astrobee-nasa-gateway
https://spectrum.ieee.org/how-nasa-astrobee-robot-is-bringing-useful-autonomy-to-the-iss
https://robonaut.jsc.nasa.gov/R2/
https://www.nasa.gov/gateway
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