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八月底，一位來自國(guó)際太空站的宇航員進(jìn)行了一場(chǎng)公開實(shí)驗(yàn)：遠(yuǎn)程操控人形機(jī)器人，探測(cè)并修復(fù)位于“火星”的太陽(yáng)場(chǎng)。所謂“火星”，其實(shí)是模擬火星環(huán)境建立的一個(gè)空間：鐵銹色的地面、墻壁和窗簾，此模擬空間處在德國(guó)航空航天中心，位于慕尼黑附近的奧博珀法芬霍芬。
本次實(shí)驗(yàn)的機(jī)器人叫做Rollin’Justin，操作人是國(guó)際太空站歐洲太空總署的意大利宇航員Paolo Nespoli。在Nespoli的命令下，Rollin’Justin隨之完成移動(dòng)、導(dǎo)航、靜止、修復(fù)等一系列任務(wù)。Nespoli使用的并不是直接的遠(yuǎn)程操作，而是用一臺(tái)平板電腦來發(fā)送高級(jí)指令。在其中一項(xiàng)任務(wù)中，Nespoli使用平板來讓Rollin’Justin到達(dá)某個(gè)位置，并讓它從不同角度拍照。另一項(xiàng)任務(wù)則指引Rollin’Justin抓取一根電纜，并把它連接到數(shù)據(jù)端口上。
機(jī)器人學(xué)家將這種“平板電腦發(fā)送高級(jí)指令”的方法叫做“監(jiān)控自主”方法，并認(rèn)為這種方法相比完全自主方法（機(jī)器人可以隨心所欲做任何事）和直接遠(yuǎn)程操作方法（宇航員需要控制機(jī)器人的每一個(gè)動(dòng)作），有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。監(jiān)控自主能夠處理難以預(yù)計(jì)的錯(cuò)誤和限制，比如交流滯后等。在這種方法下，宇航員變成了機(jī)器人的監(jiān)護(hù)人，如果機(jī)器人在處理問題時(shí)遇到困難，人類則能馬上伸出援助之手，幫它順利完成任務(wù)。
來自德國(guó)航空航天中心的Neal Y. Lii博士是本次試驗(yàn)的首席研究員，他表示：
這種概念依賴機(jī)器人智能，也就是機(jī)器人思考、計(jì)劃任務(wù)的能力。它提供了觸覺上的反饋和視覺上的隨動(dòng)控制，減少了操作人認(rèn)知上的局限，并緩解了沉浸式遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)帶來的壓力。同時(shí)，機(jī)器人智能會(huì)讓機(jī)器人一直處于一種安全的狀態(tài)之中，所以它會(huì)安靜地等待宇航員的指令和反饋。
本次試驗(yàn)叫做SUPVIS Justin，是歐洲航天局多目的端對(duì)端機(jī)器人操作網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目（METERON project）的一部分，其目的是開發(fā)能夠探測(cè)行星的先進(jìn)人形機(jī)器人，來助力未來的宇宙探索任務(wù)。比如，如果人們決定探測(cè)火星，那么他們便需要在火星表面建立棲息地和其他基礎(chǔ)設(shè)施，這時(shí)候，機(jī)器人便能幫上大忙了。在降落之前，宇航員可以讓機(jī)器人先到火星表面建立必需的基礎(chǔ)設(shè)施，待設(shè)施建立好了，宇航員才降落到火星表面。歐洲航天局和NASA一致認(rèn)為這是讓人類上火星的唯一現(xiàn)實(shí)的方法。
在本次試驗(yàn)中，宇航員Nespoli共進(jìn)行了兩種任務(wù)操作。其一是讓機(jī)器人監(jiān)測(cè)并重新啟動(dòng)太陽(yáng)能電池板單元，另一個(gè)則讓機(jī)器人進(jìn)行系統(tǒng)軟件升級(jí)操作。
Nespoli順利且高效地完成了上述兩種任務(wù)操作，并邀請(qǐng)了兩位NASA宇航員Jack Fischer和Randy Bresnik參與實(shí)驗(yàn)。雖然兩位宇航員對(duì)此次實(shí)驗(yàn)操作毫無經(jīng)驗(yàn)，也從未得到相關(guān)訓(xùn)練，但他們還是在Nespoli和德國(guó)航空航天中心團(tuán)隊(duì)其他工作人員的幫助下，順利完成了任務(wù)。
Lii博士表示接下來團(tuán)隊(duì)還會(huì)安排兩次SUPVIS Justin實(shí)驗(yàn)，在下一次實(shí)驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)將會(huì)基于本次實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，提升平板的用戶界面和機(jī)器人功能。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)將會(huì)逐次增加任務(wù)的復(fù)雜性和難度，來迅速訓(xùn)練機(jī)器人技能。將來，他們還會(huì)測(cè)試遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)，因?yàn)榇讼到y(tǒng)將會(huì)帶來一個(gè)更加“沉浸性”的體驗(yàn)，在某些任務(wù)中是非常必要的。
Lii博士表示：
我們的實(shí)驗(yàn)讓宇航員處在一種監(jiān)控性的自主環(huán)境中，充當(dāng)協(xié)作者的角色。我們的最終目標(biāo)是建立太空機(jī)器人遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)手冊(cè)，為致力于此領(lǐng)域的科學(xué)家們提供指導(dǎo)。
Via：IEEE Spectrum 雷鋒網(wǎng)編譯
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