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[本站2015年12月22日綜合報道] 俄德兩國航天機構於2009年開始“回路”(Kontur)係列實驗,研發從載人航天器上遙控位於月球或火星等地外行星上機器人的“遠端臨場”(telepresent)技術,可在未來用於建設月球或火星基地。兩國已在“回路”-1實驗中完成了從地球控製在國際空間站上的機器人,並在“回路”-2中實現人類首次實現從太空遙控地麵上的人形機器人,未來計劃在“回路”-3中開展機器人集群控製實驗。
“回路”-2係列實驗於2015年8月20日開始,共計20次,共有來自俄羅斯國家機器人學和技術控製學科學中心(RTC)和機器人與機電一體化研究所(IRM)的20名專家參與,雙方聯合研製的遙控係統於2015年7月23日,利用從拜科努爾航天發射場發射的“聯盟”號-TMA-17M送達國際空間站。宇航員在“回路”-2實驗初期通過進行簡單的滅燈實驗,了解操控係統的控製精度,未來還將遙控機器人在各種環境中移動(如沿崎嶇的地形行進,隨後打開門並走進房間)、越障 、協同工作(兩個機器人共同搬一根平衡木)。
12月17日,俄羅斯宇航員謝爾蓋·沃爾科夫(Sergey Volkov)在國際空間站上,通過人形機器人“太空賈斯廷”,與地麵上德國宇航中心(DLR)的IRM主管完成“遠端握手”(telehandshake)實驗。因引入了“力反饋”技術,雙方能夠在握手時感受到壓力與運動。
DLR執行委員會主席帕斯卡爾·亨弗雷德(Pascale Ehrenfreund)強調,本次“回路”-2技術實驗是俄德兩國首次成功利用人形機器人,在地球軌道上的宇航員和地麵上的人之間完成力反饋操作,標誌著DLRzaijiqirenxuelingyuqudeyouyizhongdatupo。zaicaozuoguochengzhong,jiqirencaokongzhebujinyikaocongxianshiqishangkandaodetuxiang,haicongcaozonggandechujiaoxinxiganshoudaojiqirenyundongguochengzhongjiechudezhouweihuanjing,keliyongyuanchudejiqirendaitizijizuoye,huoderutongbenrenqinzizuoyeyibandelinchanggan。
宇航員可通過“回路”-2操縱杆控製“太空賈斯廷”的手臂並實時獲得微弱的力反饋信息,甚至可以控製機器人手掌開合,抓取特定目標。
數據傳輸時間延遲時太空遠端臨場應用的最大挑戰之一。400千米的傳輸距離約產生30haomiaoyanchi。yigezhuanmenshejidekongzhigainian,quebaoyanchibuhuijileibuwendingxingwei,gaixingweikenengshidexitongshixiao。youyuyuanduanwoshouqijiandelifankuishiyanjinxingdehenshunli,kexuejiayouchenggongdiwanchenglelingyixiangfuzadeshiyan。
當宇航員沃爾科夫遙控“太空賈斯廷”右臂的時候,位於聖彼得堡的RTC工作人員負責控製其左臂。RTC有一個與DLR實驗室內完全相同的“回路”-2操縱杆。沃爾科夫和RTC工作人員同時控製“太空賈斯廷”,將球拾起並交給DLR研究人員手中。實驗過程中,兩個控製人員都能感受到機械臂抓取和移交小球時所受的觸覺信息。
遠端握手和協作完成的小球移交實驗,標誌著“回路”-2係列實驗取得突破進展。“回路”-2係列實驗的目的是在ISS上試驗並優化遠端臨場技術。目前,該技術演示已成功,IRM已yi準zhun備bei好hao進jin行xing下xia一yi步bu工gong作zuo。未wei來lai,將jiang應ying用yong遠yuan端duan臨lin場chang控kong製zhi來lai運yun行xing多duo自zi由you度du的de係xi統tong。這zhe將jiang使shi能neng在zai任ren何he空kong間jian方fang向xiang控kong製zhi一yi個ge係xi統tong,為wei太tai空kong機ji器qi人ren遠yuan端duan臨lin場chang開kai辟pi新xin領ling域yu;隨後,宇航員將能夠控製整個人形機器人,而不僅僅是“太空賈斯廷”的手臂。
此外,據RTC副總設計師弗拉基米爾·紮博羅夫斯基稱,俄宇航員還在“回路”-2實驗中成功遙控了RTC實驗室內的機器人“尤拉”,使其在專門設計建造的、daiyouzhangaiwudehuoxingmonichangxingjin。suihou,yuhangyuanyaokongjiqirenzaikeyidongzhangaiwudechangsuozhongxingjin。zuihou,yuhangyuanhailiyongdimianrenyuankongzhidelingyitaijiqiren,congkongjianzhankongzhi“尤拉”在迷宮中行進。
遠端臨場技術將對未來深空探測十分重要,宇航員能夠在探測火星、yueqiuhuozheqitatiantishi,bubilikaitaikongzhanjiukekongzhijiqirenzhixingjingxideyunzairenwu。ciwai,gaijishuhaikeshinengdiqiushangdekongzhirenyuanzhixingweixingweihuyuxiufugongzuo。(中國航天係統科學與工程研究院 李金釗 魏文 馬婧)

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