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機器人
國際太空站實驗：機器人深入火星環境，帶你實現宇宙探索
八月底，一位來自國際太空站的宇航員進行了一場公開實驗：遠程操控人形機器人，探測並修複位於“火星”的太陽場。所謂“火星”，其實是模擬火星環境建立的一個空間：鐵鏽色的地麵、牆壁和窗簾，此模擬空間處在德國航空航天中心，位於慕尼黑附近的奧博珀法芬霍芬。
本次實驗的機器人叫做Rollin’Justin，操作人是國際太空站歐洲太空總署的意大利宇航員Paolo Nespoli。在Nespoli的命令下，Rollin’Justin隨之完成移動、導航、靜止、修複等一係列任務。Nespoli使用的並不是直接的遠程操作，而是用一台平板電腦來發送高級指令。在其中一項任務中，Nespoli使用平板來讓Rollin’Justin到達某個位置，並讓它從不同角度拍照。另一項任務則指引Rollin’Justin抓取一根電纜，並把它連接到數據端口上。
機器人學家將這種“平板電腦發送高級指令”的方法叫做“監控自主”方法，並認為這種方法相比完全自主方法（機器人可以隨心所欲做任何事）和直接遠程操作方法（宇航員需要控製機器人的每一個動作），有著不可比擬的優勢。監控自主能夠處理難以預計的錯誤和限製，比如交流滯後等。在這種方法下，宇航員變成了機器人的監護人，如果機器人在處理問題時遇到困難，人類則能馬上伸出援助之手，幫它順利完成任務。
來自德國航空航天中心的Neal Y. Lii博士是本次試驗的首席研究員，他表示：
這種概念依賴機器人智能，也就是機器人思考、計劃任務的能力。它提供了觸覺上的反饋和視覺上的隨動控製，減少了操作人認知上的局限，並緩解了沉浸式遠程操作係統帶來的壓力。同時，機器人智能會讓機器人一直處於一種安全的狀態之中，所以它會安靜地等待宇航員的指令和反饋。
本次試驗叫做SUPVIS Justin，是歐洲航天局多目的端對端機器人操作網絡項目（METERON project）的一部分，其目的是開發能夠探測行星的先進人形機器人，來助力未來的宇宙探索任務。比如，如果人們決定探測火星，那麼他們便需要在火星表麵建立棲息地和其他基礎設施，這時候，機器人便能幫上大忙了。在降落之前，宇航員可以讓機器人先到火星表麵建立必需的基礎設施，待設施建立好了，宇航員才降落到火星表麵。歐洲航天局和NASA一致認為這是讓人類上火星的唯一現實的方法。
在本次試驗中，宇航員Nespoli共進行了兩種任務操作。其一是讓機器人監測並重新啟動太陽能電池板單元，另一個則讓機器人進行係統軟件升級操作。
Nespoli順利且高效地完成了上述兩種任務操作，並邀請了兩位NASA宇航員Jack Fischer和Randy Bresnik參與實驗。雖然兩位宇航員對此次實驗操作毫無經驗，也從未得到相關訓練，但他們還是在Nespoli和德國航空航天中心團隊其他工作人員的幫助下，順利完成了任務。
Lii博士表示接下來團隊還會安排兩次SUPVIS Justin實驗，在下一次實驗中，團隊將會基於本次實驗經驗，提升平板的用戶界麵和機器人功能。同時，團隊將會逐次增加任務的複雜性和難度，來迅速訓練機器人技能。將來，他們還會測試遠程操作係統，因為此係統將會帶來一個更加“沉浸性”的體驗，在某些任務中是非常必要的。
Lii博士表示：
我們的實驗讓宇航員處在一種監控性的自主環境中，充當協作者的角色。我們的最終目標是建立太空機器人遠程操控係統手冊，為致力於此領域的科學家們提供指導。
Via：IEEE Spectrum雷鋒網編譯
雷鋒網按：更多機器人資訊可關注雷鋒網旗下垂直公眾號“新智造”
最後更新：2017-10-24 21:23:03