美国宇航局的Astrobee首次在太空自主飞行

从2017年我们（指作者，以下简称我）第一次在NASA Ames晤面以来，美国宇航局的Astrobee机械人已经走过了漫长的道路。事实上，他们已经一路达到了国际空间站：大黄蜂（Bumble）、蜂蜜（Honey）和蜂王（Queen Bee）如今就在上面。当蜜蜂和蜂王还在箱子里打包的时候（我能够想象，他们对此很不写意），大黄蜂已经在嗡嗡地转来转去，习惯了它的新家。为了预备单飞，Bumble所需要的只是一些宇航员辅助的情况测绘，上个月，这个小小的机械人立方体终于起头了第一次完全自立的国际空间站探险。

8月28日，在国际空间站的..实验舱（JEM），也就是Kibo，进行了一个小时的Astrobee测试，我们把上面的视频剪辑在一路。宇航员Christina Koch一向在与NASA Ames的机械人专家合作，进行早期的太空蜜蜂启动运动，但并没有像所有人进展的那样完美，并且（能够懂得）对机械人可以经由JEM成功航行感应兴奋。

Photo: NASA/JSC

Astrobee的第一个主动执行义务的方针是使本身离开对接，遵循由地面上载到机械人的航路表和方针列表构成的航行规划，然后返回船埠。所有这些都是在没有地面掌握器或宇航员直接干涉的情形下完成的。

Astrobee是若何航行的呢？

到今朝为止，对于Astrobee来说，最难题的部门就是若何让它的定位功能可以靠得住地工作。尽管机械人的确在视觉上导航，但它依靠于预先存在的地图，而不是SLAM。将这些初始地图放在一路，需要宇航员随身携带Bumble来收集图像，然后对其进行脱机处理以识别图像中的特征，并将它们与位置相关系以构建Bumble用于导航的地图。

有了如许的地图，你必需找到合适的功能组合，包罗导航，才能以最佳体式工作。若是你的地图功能太雄厚，你的机械人将有太多的数据要治理，若是地图太稀少，机械人将无法正确定位。这对Astrobee来说有点棘手，NASA Ames智能系统部门的副组长Maria Bualat向我们注释道：

"本来，我们的地图需要更雄厚。我们试图将它们剔除以使其快速高效，然则没有保留充沛的功能来使机械人可以稳定地进行内陆化，是以会丢失好多器材。在我们较早的一些运动中，即使我们测验进行根基动作航行，机械人也会趋势于漂移，因为它将失去锁定。我们的上一次运动很棒，因为这是我们第一次使用功能更雄厚的地图，而且内陆化工作得非常好。很好，是因为[克里斯蒂娜]看到了我们在这些挣扎中的履历-她看到让机械人航行非常难题。" NASA Ames智能系统部副组长 Maria Bualat。

除了这一点点的软件优化，Bualat说Astrobee一向运行精巧，没有任何其他软件或硬件问题。这对于任何机械人来说都是令人印象深刻的，尤其是对于一个完全在地面上斥地并正在太空中使用的机械人来说。至于那些负责测试太空蜜蜂的宇航员，听起来他们真的很高兴。

在接下来的几个月中，Astrobee将持续其调试运动，个中包罗对Bumble进行调整，以使其可以尽或者强劲地航行。例如，若是宇航员在其导航摄像头之前移动，则Astrobee需要可以进行导航，从而遮挡某些视图。然后，Bumble将安装并测试其撑持臂，之后的方针是起头使用某些科学有效载荷，例如壁虎式抓取器，RFID跟踪器和麦克风阵列，能够在此处和此处认识更多信息。Honey和Queen仍然需要进行本身的启动测试和校准，Maria Bualat透露，方针是在不久未来让多个Astrobee一路在国际空间站上航行。