远程操纵机器人去月球“挖宝”，欧洲航天局拟明年进行大型实验

智东西报道，在不久的将来，也就是2023年，欧洲航天局和德国航天中心的研究团队将启动一项名为SurfaceAvatar的重大机器人技术试验。这一开创性项目旨在探索机器人团队在行星表面执行复杂协作任务的能力，并研究宇航员如何通过语音、手势、视线跟踪等多模态用户界面远程操控这些机器人。

此前，该团队已在埃特纳山的ARCHES试验活动中展示了他们的实力，成功完成了机器人探测器自动驶向宇航员设定的标记点和利用神经系统进行样本采集等任务。现在，他们的目标是将这种能力扩展到更广阔的宇宙空间，探索邻近的行星、卫星和小行星。

设想一下，未来的某一天，机器人成为人类探索未知世界的先锋。它们被派往遥远的星球，采集样本、构建建筑和部署仪器等。这些机器人仿佛成为宇航员的化身，让他们能够在遥远的星球上留下人类的足迹。如何让宇航员轻松有效地操控这些机器人队伍呢？这是研究团队正在解决的核心问题。

为了解决这个问题，研究团队已经采取了一系列创新措施。他们试图让机器人的操作过程更加自动化，以增加其能够完成的任务数量并降低宇航员的工作量。在过去的实验中，宇航员已经能够通过电脑发出高级指令，操纵机器人Rollin’Justin执行导航、维护和修复工作。这一过程仿佛来自科幻电影，让人惊叹不已。尽管机器人技术取得了巨大的进步，但在未知的行星环境中仍然面临许多挑战。刺眼的光照和复杂的地形环境使得最好的物体探测算法也无法保证机器人的完全无误操作。当任务出现问题或需要应对突发情况时，我们应该如何应对？一种可能的解决方案是让机器人作为宇航员在星球上的化身。这样，宇航员可以沉浸在机器人所处的环境中，亲身体验机器人的感知和行动，指挥机器人完成任务。这种身临其境的体验仿佛让宇航员直接置身于遥远的星球上。为了实现这一目标，研究团队正在开发一种力反馈装置。这一装置可以让宇航员感受到机器人的接触力和运动状态的变化。通过这种方式，宇航员可以获得对机器人操作的真实反馈并更好地控制机器人执行任务。欧空局进行了一项名为ANALOG-1的试验来验证这一想法的可行性。实验结果表明通过先进的传感器和计算机算法的结合使用可以让宇航员获得机器人的操作反馈并实现高质量的远程操控。然而这种方法也面临诸多挑战包括数据传输延迟信息同步问题以及可能出现的危险情况导致机器人损坏的风险为了解决这些问题研究团队开发了一种名为TDPA-HD的控制方法这种方法能够检测并调整宇航员的操控指令以保证系统的稳定性和安全性科学家们将这种操作方法称为监督自主它结合了机器人的自主性和宇航员的直接控制在处理意外错误和信息延迟时更加高效可靠监督自主方法让宇航员成为任务的监督者能够在机器人遇到问题时及时介入并帮助解决问题尽管监督自主方法取得了一定的成果但宇航员仍希望获得更强烈的沉浸感和更高的任务完成度随着技术的不断进步我们有理由相信未来的机器人将能够更好地满足人类的需求成为人类探索未知世界的得力助手智东西将继续关注这一领域的最新进展并为您带来最前沿的报道让我们一起期待更多令人振奋的成果！在科技巨擘们的驱动下，我们见证了机器人技术的飞速进步。近期，一支研究团队在德国航天局于埃特纳山举办的ARCHES试验活动中，展示了他们在机器人技术领域的最新探索。这次试验，不仅仅是科技的展示，更是对人类与机器人协作模式的一次深度探索。

前宇航员Thomas Reiter在卡塔尼亚镇的控制室内，操纵着海拔高达2700米的熔岩地带的机器人。他们首次尝试的“扩展自主”概念让人眼前一亮。不同于以往的固定模式，此次试验允许宇航员根据任务需求灵活地调整机器人的自主性。在去年的试验中，宇航员Luca只能通过机器人的摄像头和操纵杆进行观察和操作，而在本次试验中，Thomas拥有一个互动地图，他可以直接在地图上标记，让机器人自动驶向指定地点。

借助MaskR-CNN的助力，宇航员可以自动检测和收集石头，大大提高了工作效率。试验中也发现了一个令人意外的现象：高自动化并不总是意味着工作量的降低。与预期相反，自动导航的使用频率并不高，这可能是因为宇航员对自动系统的信任度不足，或者反馈时间较长等原因导致的。

尽管面临挑战，科学家们并未停下脚步。他们正在筹备一个名为Surface Avatar的项目，该项目将在模拟的火星环境中测试一个由四个机器人组成的团队。今年六月，宇航员Samantha Christoforetti和Jessica Watkins已经进行了初步测试。预计在未来的一年里，他们将进行一项更为复杂的国际空间站远程机器人任务。

展望未来，我们可能会看到这样的场景：在前往月球和火星的探险任务中，人类与机器人共同协作，探索未知的宇宙。在这个充满未知与挑战的宇宙中，机器人或许会成为人类探险的重要伙伴。在派人类执行任务之前，我们可能会先发射机器人探测器到未知行星上探测环境。这不仅提高了任务的科学回报率，也避免了人类登陆带来的潜在污染风险。这一研究对于操作者在远处指挥机器人团队具有广泛的应用前景，例如在太阳能和风能园区的维护、搜索和救援任务等领域。

随着科技的进步和研究的深入，机器人技术在未来的太空探索中将发挥越来越重要的作用。而人类与机器人的协作模式也将不断进化，共同开启一段崭新的太空探险之旅。