NASA 開展計劃 讓機器人協助人類探索月球與火星

當人類最終在月球上建立營地時，他們並不會孤單，而是將與不需要氧氣、睡眠或咖啡休息的金屬同事共同生活。在美國國家航空暨太空總署（NASA）約翰遜太空中心，16 名成員的靈巧機器人團隊正在為未來人類與先進機器人在深空中並肩工作的局面奠定基礎。科幻小說大多想像金屬統治者取代人類探險者，但 NASA 的目標截然不同。其策略十分簡單：讓機器承受風險，以便人類可以專注於他們最擅長的事情。

機器人能夠在對人類致命的環境中運作，長時間運行而不需生命支持，並減少與載人任務相關的巨大成本和風險。

靈巧機器人團隊的負責人肖恩·阿齊米（Shaun Azimi）表示：「我們的團隊並不是想用機器人取代人類探險者，而是希望通過開發高度能力、可靠和可信的機器人，讓人類的探險變得更加安全和可持續。」他補充道：「如果我們能夠派遣更有能力的機器人，便能降低風險，讓人類更有效地完成他們最擅長的任務。」太空環境具有嚴峻的危險，例如強烈輻射、極端溫度、真空條件以及危險的塵埃，這些都威脅著人類的生存。

機器人應用於高風險任務

機器人無需氧氣、水、食物或笨重的防護服，能在這些惡劣環境中可靠運行。因此，將自動化系統指派給高風險任務，如修理太空站外部、檢查損壞的硬件以及勘探未知表面，可以保護人類工作隊伍免受危險。

該團隊的專業知識源於標誌性的太空平台，如在國際空間站上運作了七年的機器人 2（Robonaut 2）和 NASA 的首個雙足人形機器人瓦爾基裏（Valkyrie）。目前，這些年的現場經驗推動了全新的倡議。其中一個重點是 iMETRO——集成移動評估測試平台，這是一個旨在縮短概念與現實之間差距的設施。iMETRO 配備了太空棲息地模型、模擬工具和堅固的戶外岩石場，為工程師和私人合作夥伴提供了一個實際空間來測試機器硬件和軟件。

半自主執行的挑戰

對於月球和火星的任務，一個主要的工程挑戰是無線電延遲（從月球的幾秒到火星的超過 20 分鐘）。在 iMETRO 測試的軟件允許半自主執行，宇航員或地面控制可以給出高層指令，然後由機器人獨立處理細緻的手眼協調。在一次測試中，由 PickNik Inc. 開發的軟件使機器人手臂能夠定位太空船艙口、轉動鎖扣、拉開重門並將貨物轉移進去。在另一個項目中，一名 NASA 實習生編寫的代碼使一個商用手臂能夠定期檢查和維護類似於太空站的冷凍儲藏設備。

這些試驗不僅改善了軟件，還重塑了設計思維。棲息地設計師正在學習小的調整，例如增加更大的把手或安裝更明亮的燈光，能夠同樣使機器人工作者受益，如同人類宇航員一樣。

當前的目標是人類的首個月球前哨基地——月球基地。但這一願景還延伸至更遠的太陽系。該團隊已經開始規劃未來人類前往火星的任務應用，確保無論人類下一步走向何方，他們的自動化夥伴都將在身旁共同承擔重任。

機器人技術對太空探索的影響

隨著太空探索的挑戰日益增加，機器人技術的應用顯得尤為重要。這些機器人不僅能在極端環境中運作，還能降低人類面對的風險，提升任務的安全性和效率。NASA 的靈巧機器人團隊透過 iMETRO 測試平台，進行實際測試和設計調整，以確保機器人能夠有效支援人類探索月球及火星。這一策略不僅能提升當前的探險能力，更為未來的太空任務奠定了堅實基礎。