NASA机器人Robonaut和Astrobee将在空间站协同工作 | 广东省智能创新协会

发布日期:2019-05-17 10:00
“一旦Robonaut被告知Astrobee的丢了东西,Robonaut就会去寻找并给回Astrobee,这是一个很酷的多机器人协作过程。--Julia Badger,NASA JSC



美国国家航空航天局有两个智能机器人,有望在今年的国际空间站(ISS)上运行。今年晚些时候将会出现在人们面前的Robonaut以及Astrobee,他们是可以在空间站上实现三个自由度飞行的智能机器人,几周前就已经在国际空间站上了。

Astrobee和Robonaut在形式和功能上完全不同,但这只意味着他们拥有相互补充的技能和能力,而研究这些机器人的团队一直在制定在轨团队合作的计划。为了更多地了解这次合作,我们采访了Astrobee技术主管Trey Smith 和Robonaut项目经理Julia Badger。

IEEE Spectrum:国际空间站上有这么多机器人将是令人兴奋的!我们可以从这次合作中得到什么?除了国际空间站之外,像Gateway月球飞船这样的任务,Robonaut和Astrobee将如何帮助NASA未来的机器人? 

特雷史密斯: 美国宇航局的每个人都对在月球空间附近的网关空间站的工作感到非常兴奋。我们还没有明确计划在Gateway上发生的事情,但人们普遍认为车内机器人对空间站很重要。因此,在网关上看到像Robonaut这样的移动操纵器以及像Astrobee这样的免费传单也就不足为奇了。当您查看可以使用这些机器人的不同场景的业务案例时,总是重要的是物流管理。 

Julia Badger:我们有一个研究项目,我们已经与地面部队一起工作多年,他们真正热衷于展示我们在地面,在轨上所做的几乎所有事情。能够攀登,能够找到物流模块并找回它们,与Astrobee接口 - 我们在这里有一些示范,我们可以做到这一点。实际上,一旦我们在结账后进入轨道,我们的第一个重要里程碑就是找到并检索两个机器人在轨的物流袋。真的很酷!我敢肯定其中一些会上演,因为我们只能进入美国的hab,但是,它仍然是一个非常酷的演示,它将是什么功能。

IEEE Spectrum:让这种不同的机器人一起工作的想法是怎么产生的?你设想他们做了哪些具体任务?

史密斯:让两个机器人相互合作我们真的很兴奋。资助两种机器人,人类探索遥控机器人的项目总是设想他们合作。我们已经看过一些不同的情况 - 如果你有一个无人驾驶的货运车辆出现在带有货物袋的椽子上,并且在那里没有船员的情况下它与Gateway对接,那么车内车辆将是非常有用的。机器人可以将所有这些货物袋拉出来,打开包装,存放所有物品,然后甚至允许货物车辆在船员出现之前分离,以便船员不必浪费时间。

Badger:Astrobee能够更好地进行探索,它可以使用RFID传感器与物流袋连接。所以基本上袋子都有这些RFID标签,Astrobee有一个RFID阅读器,所以它可以找到袋子。一旦Robonaut被告知Astrobee的包包,Robonaut就可以找到并取回它。这很酷,这是一个很好的多机器人协作。

史密斯:我们为Astrobee提供了一个名为RFID Recon的有效载荷; 它的目的是能够ping RFID标签。在国际空间站上,有一个RFID阅读器的实验网络。我们的想法是将它们连接到库存数据库。因此,当RFID标签项目通过舱口移动时,您会看到该事件。当它进入智能机柜时,你会看到那个事件。但是那些读者并不一定能很好地覆盖整个空间站的体积,所以Astrobee可以帮助覆盖 - 如果墙壁上有一些东西可以控制,Astrobee可以飞过去并且发现它就在那里。或者,它甚至可以搜索特定项目。因此,我们正在[使用Robonaut]查看的场景是使用Astrobee上的RFID侦察有效载荷来绑定对象的位置,然后将Robonaut发送到检索对象。

我们感兴趣的另一种情况是泄漏检测和泄漏修补。如果Astrobee携带一个超声波麦克风阵列,它可以用它来帮助检测泄漏的位置 - 基本上,你正在倾听泄漏的哨声。然后Robonaut可以进来打补丁。

Smith和Badger都清楚地表明Robonaut和Astrobee都不会成为出现在Gateway上的实际机器人。在接下来的十年左右的时间内完成月球轨道运行的机器人可能看起来与当前一代的ISS机器人非常相似,但至少他们需要进行辐射强化并拥有可以使用的软件可以依赖于长时间运行而无需人为操作,并且每隔一段时间点击一次重置按钮。不过,这些机器人的设计将基于Robonaut和Astrobee在未来几年内在国际空间站上的实际使用情况所总结的经验。

由于机器人拥有大量的自主权,需要很少的工作人员管理,我们乐观地认为它实际上很快就能上岗工作。希望NASA能让我们及时了解情况如何--如果他们不这样做,我们完全愿意亲自访问国际空间站,看看情况如何。