宇宙同伴:机器人如何与国际空间站上的宇航员一起工作

2025-07-17 08:06来源:本站

  

  国际空间站(ISS)全年都有少数宇航员,他们从事科学项目和空间站维护,从事种植作物、进行医学实验等工作,并为升级空间站的电力系统等任务进行太空行走。但由于机组人员通常不到10人,所以只能完成这么多工作。

  为了提高国际空间站的效率并帮助机组人员,空间站上有各种各样的实验机器人来执行各种任务。这听起来很有未来感,但就像在地面上一样,关键是找到让机器人自动化或协助工作人员完成可能困难或乏味的任务的方法。

  由于国际空间站是在微重力环境中运行的,这意味着在所有实际目的中,那里没有重力,机器人的设计可以与地球上的完全不同。例如,有三个自由飞行的立方体,称为Astrobees,它们可以自主运行,也可以由机组人员控制。

  每个立方体直径12.5英寸,三个可爱的名字分别是“蜂蜜”、“皇后”和“大黄蜂”。自2019年以来,它们一直在空间站上,并拥有内置摄像头和电风扇等工具,这些工具可以旋转以推动它们在周围环境中运行。

  “Astrobees”太空舱被用来完成在空间站搬运货物等任务,这要归功于它的栖息臂,它们可以用来抓住货物或抓住扶手。它们是电池供电的,所以团队也有一个坞站,他们可以去那里充电。

  astro<em></em>naut with Astrobees

  与Astrobees一样,其他机器人也在接受测试。有一个名为JEM内部球形相机2的飞行球形相机,这是日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)自2017年以来一直在空间站上进行的一项实验。当工作人员进行研究时,它可以拍照和录像,这可以帮助他们,因为他们不必经常停下来记录他们正在做的事情。

  最初的JEM内部球相机,这是基于模型2,也被称为Int-Ball和值得注意的是其可爱的蓝色眼睛和紧凑的尺寸,只有15厘米的宽度。它也由风扇推动,并使用类似于地球上使用的无人机的运动控制系统。

  国际空间站上的另一个球形机器人是欧洲航天局的CIMON或船员互动移动伴侣。Cimon是一个助手,有点像你手机上的Siri,它被设计成数据库、电脑和相机。它是语音操作的,可以播放音乐、在屏幕上显示程序、盘点库存或搜索物品。Cimon更大,有32厘米宽,屏幕上有一张脸——尽管它可能没有Int-Ball那么可爱。

  其他机器人也在国际空间站上进行了试验。还有机器人宇航员,它更像人类,有躯干、手臂、手和头部。它最近升级了“腿”,这是两个攀爬工具,可以让它在车站周围更好地移动。升级后的Robonaut正在国际空间站上进行全面部署,作为技术示范。

  Robonaut

  虽然机器人在空间站上很有用,但在投入使用之前,它们还需要进行大量的测试和微调。设计一个可以在零重力下移动的东西并不容易。

  最终的结果可能是一些与人类完全不同的东西。谈到机器人宇航员的升级,美国宇航局约翰逊航天中心机器人系统技术部的机器人宇航员项目经理罗恩·迪夫勒说:“腿非常灵活。它们可以以非人类的方式定位自己。这不是人类的那种对称,但我们并不是想举办选美比赛。”

  其目的是创造一种可以代替船员完成困难或繁琐任务的东西。重复的任务对人类来说很无聊,对机器人来说更容易自动化,显然,把有风险的任务交给机器人也有安全优势。

  迪弗勒说:“我的目标和我们部门的目标是,无论人类去哪里,无论是小行星、月球还是火星,我们都想送一名机器人宇航员。”“我们想要在人类去建立事物之前这样做,在他们进行探索时帮助他们……或者在人类不在的时候维持栖息地。”

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