人类与机器人并肩在太空工作曾经是科幻小说的情节，但随着NASA发射越来越复杂的深空任务，人机协作可能成为现实。先进的机器人系统对于人类航天飞行至关重要，因为它们可以增强机组的表现和生产力，同时降低风险并扩大空间探索的能力。位于休斯顿的NASA约翰逊航天中心的灵巧机器人团队在开发机器人硬件和软件方面发挥了关键作用，以支持NASA对未来的大胆愿景，重点关注能够完成与人类双手相同任务的机器人。“我们的团队并不是试图用机器人取代人类探测者，而是通过开发高能力、可靠和值得信赖的机器人在极端环境中工作，使人类探索变得更加安全和可持续，”灵巧机器人团队负责人肖恩·阿齐米说道。“如果我们可以发送更具能力的机器人，我们就可以降低风险，使人类在进行他们最擅长的事情时更加高效。”这个16人的团队是NASA机器人系统技术部的一部分，该部门还开发无人行星探测器等移动系统。阿齐米是从事灵巧性和移动性项目的几位工程师之一。灵巧机器人团队内部也有交叉合作。尽管该小组通常分为两个子组——机电一体化和软件，但大多数团队成员在电子或机械方面都有经验，并且具备编写仿真或分析软件的能力。大部分经验是通过参与两个著名的人形机器人项目获得的——“机器人2号”，在国际空间站进行机器人技术演示达七年，以及NASA的首个人形双足机器人“女武神”。许多参与这些项目的员工现在组成了灵巧机器人团队，并继续延续这些机器人的遗产。今天，团队支持多种机构项目和计划，其中一些正在探索建立月球基地——人类首个月球前哨的可能性。“我们的工作是技术研究与开发以及实际应用技术的结合，”阿齐米表示。该团队还与私营行业和其他外部合作伙伴进行合作，这些合作伙伴在工作中面临类似的挑战，例如一家希望在恶劣环境中和更高风险任务中利用机器人技术的石油和天然气公司。该团队的一个主要重点是位于约翰逊的集成移动评估测试台（iMETRO）设施的开发。iMETRO支持NASA项目和外部合作伙伴，旨在支持将地面机器人技术用于人类监督的太空探索应用，如物流、维护和科学研究。该设施包括开源软件和仿真资产，以及空间载具和栖息地的模型、一系列“家庭机器人”和一个户外岩石场。提供数字和物理设施使iMETRO用户能够灵活地测试整个机器人或单个硬件或软件组件。阿齐米表示，iMETRO有助于消除NASA与外部合作伙伴之间的推测。“它向他们展示了我们实际上需要完成的事情，这样他们就不必猜测，”他说。“我们还可以将开发机器人技术的人——硬件、软件或两者兼具——与那些实际上设计月球表面栖息地或探测器的人汇聚在一起。”这使不同的团队能够相互学习：技术提供者更好地理解栖息地，而栖息地设计师学习到满足机器人的特征。“他们能够了解机器人如何感知世界和与物体互动，以及机器人相比于人类所遇到的困难，”阿齐米说道。“这并不一定是一个完全不同的接口，像更大的把手或更好的照明对象也可能使人类的操作更容易。”在一个案例中，PickNik Inc.的一个团队使用iMETRO测试软件，使一个机器人手臂能够识别航天器舱口，然后转动锁舌，抓住把手并打开门。手臂随后能够在舱口和一个箱子之间转移货物包。该设施还支持了一位NASA实习生开发和测试软件，该软件使用常见的商业机器人手臂和相机来检查和维护像国际空间站上的冷藏储藏室。阿齐米承认该团队近期重点关注能够支持人类在月球表面的持续存在的技术，但指出这些技术也适用于未来的火星任务。事实上，该团队正在与其他机构组织合作，准备一项即将到来的NASA挑战，邀请公众分享他们关于火星探索技术解决方案的想法。阿齐米表示，他经常被问及为什么会有这样的情况…