2022年2月9日整理发布:太空探索的最大挑战之一是太空环境的危险性:我们想要探索的许多地方没有氧气或氧气含量低、重力低或微重力,以及潜在危险的太空辐射。这就是为什么我们派出像火星漫游者毅力号和好奇号这样的机器人,它们可以在数月甚至数年内探索对人类危险的环境。
但是还有很多人类擅长的事情,机器人却做不到。即使机器人在自主决策方面做得更好,人类探索者在许多方面与环境交互方面仍然要好得多。欧洲航天局 (ESA) 一直在努力解决这个问题,寻找一种两全其美的方法,机器人探索者将触觉反馈发送给可以“感受”机器人与之交互的对象的人类控制器。
ESA 的 Analog-1 任务的想法是让国际空间站上的宇航员控制位于地球上的机器人。基于地球的漫游车有一个抓手工具,该工具具有与人类手(通过欧空局)相似的机动性和灵巧性,可以拾取岩石样本。控制漫游车的宇航员卢卡·帕米塔诺从机器人的抓手那里获得了触觉反馈,这帮助他“感受”了机器人正在收集的样本。
“将机器人想象成卢卡在地球上的化身,为他提供视觉和触觉,”首席研究员 Kjetil Wormnes 在 2019 年(通过ESA)进行第一次实验时说。“它配备了两个摄像头——一个在手掌中,另一个在可操作的手臂上——让卢卡和远程科学家观察环境并近距离观察岩石。”
月球任务的援助之手
从那时起,Analog-1 任务总共进行了 11 次实验,结果最近发表在《开放天文学》杂志上。这一系列实验使漫游车位于荷兰欧空局设施的模拟月球环境中。Parmitano 的任务是选择和存储岩石样本,这涉及到他控制机器人的手臂并获得触觉反馈,以模拟在漫游者移动样本时感受样本的重量。
希望该技术可以用于未来的月球任务,作为一种以安全方式探索环境的方式。随着宇航局即将执行的阿尔忒弥斯登月任务(欧空局将为此做出贡献),人们对重返月球并再次探索月球的兴趣越来越大。人类登月已有 50 多年了,但像 Analog-1 这样的技术可以帮助我们探索恶劣的环境,降低对宇航员的风险。
该研究的主要作者 Kjetil Wormnes 说:“这种结合了月球表面强大的机器人探索者和训练有素的宇航员操作员在相对安全的轨道上将允许对月球表面进行比目前可能的更困难和复杂的调查。”通过阿尔法伽利略)。“有可能,有朝一日,这甚至可能为在月球上建立和维持人类存在铺平道路。”