为什么机器人能到太空中去工作

科普中国网 2017-09-09

　　1994年9月9日，首次启用太空机器人的美国“发现号”航天飞机升空。你可知道机器人为什么能到太空工作？让我们来看一下！

　　开发和利用太空资源是人类的一项十分重要的战略任务。20世纪航天技术的发展，为人类登月、建立太空站、探测火星等创造了条件，为此也揭开了人类进军太空的序幕。然而，航天员进入太空工作不仅需要耗资巨大的安全保障系统，而且生命仍然时刻受到威胁。因此，各国都在开发高级的太空机器人，希望它们助人类一臂之力，代替人类完成预定的工作。现在，许多太空机器人已投入应用，它们可在航天器的舱外自如地进行工作，不用穿昂贵的航天服，也不再需要那套生命安全保障系统；它们可以在人的控制下搭建空间建筑，维护和修复卫星和航天器，还能够进行太空生产，完成科学实验……

　　太空机器人是在微重力、高真空、大温差和强辐射等环境下工作的，因此它们与普通的机器人有很大的差别。许多太空机器人由特殊的复合材料制成，抗辐射性好，耐高温、耐低温，具有体积小、挠性好、重量轻等特点。别看它臂长且轻，在陆地上显得“软弱无力”，但在太空中却可以举起几十吨的载荷。

　　太空机器人配备了各种先进的智能传感器，信息回路畅通，结构比较特别，能耗比较小，可靠性十分高。例如，许多太空机器人具有“三头六臂”，它们有多条操作手和爬行腿，非常适合在太空中移动和工作，灵巧的“手”具有力觉传感器、触觉传感器等多种传感器件，并配合三维彩色的视觉传感器，实现多臂协同、“手眼”协同，体现出太空机器人优越的特点。

　　太空机器人还具有高级的控制系统，人们可以通过远距离的通信网络和高速的计算机系统，对它们进行遥控。

　　太空机器人还具有较高的智能。在航天飞机和早期工作站使用的大多是遥控机器人。而现在，具有自主控制能力的高智能太空机器人也已从研究走向实用化。这种机器人具有许多类似于人的感觉功能，能够感知外界环境的变化，自动适应外界的环境，一般还具有自动修改和编制计算机程序的能力，并能对故障进行自动诊断，它不仅可以对自己发生的故障进行修复，而且还能修理其他机器人。它们依靠的是人工智能技术和专家系统技术，能在没有人干预的情况下自主地完成预定的任务。用于火星探测的机器人就具备了这些能力。随着电子技术、计算机科学和人工智能技术的进一步发展，功能完善的自主控制太空机器人，将在太空资源的开发利用中发挥巨大的作用。