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科普:俄太空機器人“何許人也”
2019-08-22 16:50:43 來源: 新華網
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  新華社莫斯科8月22日電(記者欒海)代號為“太空機器人F-850”的智能機器人22日搭乘“聯盟MS-14”飛船啟程飛赴國際空間站。這一機器人是何來歷?性能如何?工作原理是什麼?對此俄羅斯科研單位和媒體連日來進行了詳細解讀。

  綜合俄媒體報道,上述太空機器人的原型機並非專為航天任務研制,而是俄緊急情況部定制、名為“費多爾”的救援機器人。2014年俄政府下屬軍事工業委員會宣布開始實施“費多爾”項目研發,負責實施研制計劃的單位是俄智能機器人技術公司和未來研究基金。

  科研人員在研制過程中制作了多個試驗樣品。通過反復測試,俄專家解決了電力驅動“費多爾”、提高其機械“脊椎”和“髖關節”活動能力、確保其仰臥時觀察四周、內部加熱以抵禦寒冷環境等課題。其中一款原型機的零件總數約有1.5萬個。該機器人半數零件由俄方制造裝配,其余零件由日本、德國、瑞士和美國合作夥伴制造,電子元件90%由兩家俄企研制。

  2016年8月,“費多爾”機器人原型機定型,身高180厘米,體重達160公斤,工作時功率約為20馬力。該機器人配備帶有特殊傳感器的語音控制係統,使用基于Linux的實時操作係統,通過電源插座充電。它既能自動工作1小時,也能由操作員通過衛星通信遠程遙控。研制單位2017年發布的視頻顯示,機器人已學會開門、使用鑽孔機、自動駕駛轎車和全地形行車、用手槍射擊等本領。

  2016年10月,科研人員又開始研制“費多爾”係列執行太空修理任務、代號SAR-400、SAR-401的兩款機器人。在此基礎上,2019年7月,太空版“費多爾”誕生,並獲得正式代號——“太空機器人F-850”。

  為何要研制太空機器人呢?俄媒體解釋説,在國際空間站上常碰到一些“瑣事”:站外某顆螺絲釘要脫扣,老設備要更新,還需檢查艙體外表面有無異物……這些工作技術含量不高,但又不能不做,還需太空行走,耗費艙外生命保障資源。如擁有“機械替身”,這些問題或許更容易解決。

  據悉,SAR-401機器人曾在莫斯科附近的加加林宇航員培訓中心測試了數年。該機器人肢體裝有特殊傳感器,能逼真模倣人的動作並完成精細工作。當它抓握、撐扶物體時,傳感器會將其四肢感受到的各種作用力傳到遠端計算設備,宇航員可根據這些受力數據為機器人設計用力大小和作業細節。宇航員只需在空間站內,穿上特制服裝,根據機器人傳回的視頻畫面,原地做出行走、操持工具、修理等動作,服裝上的同步控制裝置就能以有線或無線方式遙控機器人精確模擬宇航員動作,完成各種艙外作業。

  據加加林宇航員培訓中心前主任隆恰科夫介紹,在測試期間,SAR-401機器人能夠完成約50種艙外作業。為減少其移動難度,未來上天的太空機器人或許將安裝在國際空間站艙外的一間“客房”內。需要幹活時,一支機械臂會把它托舉到作業位置,從事老化設備更換、巡視檢查、技術服務等工作。

  根據規劃,假如太空機器人遇到艙內宇航員也對付不了的特殊困難,位于俄地面飛行控制中心的專家還能接管操控,集思廣益設計作業新方案再遙控機器人。如果這種機器人操控技術在國際空間站實測中能完全過關,科研人員將進一步研發,讓太空機器人承擔考察月球、火星等風險更大的任務。

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【糾錯】 責任編輯: 張樵蘇
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