美国国家航空航天局测试四年的机器人首次在空间站内完成自主飞行

在电影《泰空旅行者》中，亚瑟是泰空飞船上的一名酒保，他也是一个人形机器人。亚瑟不仅拥有堪比人类的思维能力，还拥有“自主学习”的能力，而他编程的初衷就是用自己精湛的专业技能服务每一个“泰空旅者”。

虽然这部电影是在2017年上映的，但几乎在同一时间，美国宇航局也在开发一种“自主飞行机器人”，为空站服务。

据悉，NASA 空计划未来在月球轨道建造一个永久性空站。这个空站的主要任务是为前往火星或月球的宇航员提供临时中转站。

虽然这个永久空站可能大部分时间都是“无人”的，但为了给宇航员提供舒适安全的在空站停留的机会，美国宇航局开发了一个名为Astrobee的机器人，它可以在无人期间独立运行和照看空站。

为了实现空之间无人站立时的有序运行和相关任务，Astrobee于2017年开始进行地面测试，并于近期在空再次进行测试。在过去的四年中，Astrobee一直在不断改进和升级。

Astrobee项目的负责人玛丽亚·布拉特说：“在人工操作的宇宙飞船中，宇航员的时间是宝贵的资源。类似Astrobee、Robonaut以及最新的俄罗斯人形机器人这类的机器人助手正在让宇航员获得更多的可利用的时间，它们将接管一些目前必须由宇航员亲临的繁琐甚至危险的工作。”

Astrobee项目主任玛丽亚·布拉特(Maria Blatter)说:“在载人飞船中，宇航员的时间是一种宝贵的资源。像Astrobee、Robonaut和最新的俄罗斯人形机器人这样的机器人助手正在给宇航员更多的可用时间，它们将接管一些繁琐甚至危险的目前必须由宇航员参与的工作。”

Astrobee的RD目的是帮助宇航员，可以在永久空站独立工作。测试开始时(在地面上)，研究小组在雪橇顶部安装了Astrobee，然后使用二氧化碳喷射推进器，使其在光滑的花岗岩块上移动。

螺旋桨和导航系统在地面测试时，几乎没有任何防护附件。然而，当Astrobee被运送到Tai 空时，研究团队需要“穿上”保护套，以避免碰撞事故的发生。

根据NASA 空公布的信息，Astrobee是一个边长为32厘米的立方体，每个角上都“套上”了一个柔性保护罩。Astrobee的中央位置配备了触摸屏、控制系统、传感器等丰富的配置。

Astrobee的核心技术是其灵活的机动性。虽然它的推进系统仍然通过推动周围的大气来移动，但这和地球上大多数飞机的原理是一样的。但由于Astrobee需要在微重力环境下工作，推进器的设计会更加复杂。此外，Astrobee的电力推进系统可以在空之间在站内的充电仓中自行充电，无需人工操作。

根据NASA 空的说法，Astrobee未来可以在地面遥控系统下或者完全自主运行的情况下，在空站内工作。近日，Astrobee在空脱离坞站，首次实现自主飞行。

Astrobee根据事先上传的导航数据完成了第一次飞行轨迹，所有这些飞行计划都是在没有地面遥控或宇航员直接干预的情况下完成的。

但对于Astrobee来说，它仍然很大程度上依赖于提前上传的地图数据来工作，而不是一边移动一边绘制环境并逐步定位。毕竟，如果提前上传的地图功能太多，Astrobee管理和计算的数据也会增加，而如果上传的底图过于稀疏，可能会影响其准确定位。

对此，布拉特解释说： “ 这对于Astrobee来说有点棘手。未来我们的地图数据将更丰富。我们试图将它们剔除以使其快速高效，但是没有保留足够的功能使机器人能够稳固地进行本地化，因此会丢失很多东西。在我们较早的一些活动中，即使我们尝试进行基本动作飞行，机器人也会趋向于漂移，因为它将失去锁定。我们的上一次测试很棒，因为这是我们第一次使用功能更丰富的地图，并且本地化工作得非常好。”

对此，布拉特解释道:“这对Astrobee来说有点棘手。未来我们的地图数据会更加丰富。我们试图摆脱它们，使它们快速高效，但我们没有保留足够的功能，使机器人能够稳定地定位，所以我们会失去很多东西。在我们早期的一些活动中，即使我们试图以基本的动作飞行，机器人也会倾向于漂移，因为它会失去锁定。我们最后一次测试非常棒，因为这是我们第一次使用具有更多功能的地图，本地化效果非常好。”