据每日航天网站2015年1月6日报道,近日,国际空间站完成了欧航局通过使用力-反馈操纵杆进行的第一轮试验,这是太空机器人技术的又一里程碑事件。
试想你能不用向下看就能用手去做的事情,比如打字或系鞋带。这些是通过“力反馈”(手和手指感觉到的触觉)来实现的。
赋予机器人技术此种感觉使其能够具备对太空或其它遥远区域的触感,从而使机器人控制更自然、更容易。最后,机器人能够在数千或数万千米以外的地方工作,甚至能执行复杂任务,就如同人类操作员能够直接处理在手中的物体一样。
美国国家航空航天局(NASA)航天员巴里•威尔莫尔(Barry Wilmore)在国际空间站上操作了“力反馈”操纵杆,并于新年夜完成了第一轮测试。研究人员收集了其生理因子资料,如感觉敏感度和感知限值。
虚拟简单-观察操纵杆连接到一个间接变速装置上,其能承受航天员操作员能对其释放出来的任何力量,同时反过来产生一定的力量,让航天员能够感觉到力反馈——;此标准就如同玩游戏的人遇到了游戏中的一个障碍时视频游戏操纵杆发生的变化。操纵杆能以非常高的分辨率测量这些力。
为阻止失重航天员被反作用力推开,“触觉”-1(Haptics-1)试验系统可以被固定在身体上,也可以安装在空间站的舱壁上。
欧洲航天局的远程机器人技术与触觉试验室的负责人安德烈•希勒(Andre Schiele)表示,“触觉”-1正在推动人-机器人联合任务新模式的产生。
研究人员正着手详细地研究人在失重条件下,通过四肢和手施加微弱力量的感知力和能力限值。这有助于理解用于保障在太空中执行遥控机器人操作任务的航天员的机器人设备技术范围。
除测量生理因子外,“触觉”-1试验系统还有助于理解遥控机器人系统的力量-反馈如何改变在太空中的人类感知力。有了这些测量,研究人员可以更好的设计先进机器人控制设备,用来反映在失重环境中通过机器人界面人操纵的真实性。
“触觉”-1是在太空中首次使用力-反馈设备的标志。此前,欧航局、NASA和其他航天大国已经在此领域获得了一些经验。
未来,在轨航天员可能在某一星球上对漫游者进行实时操作,并赋予其人类的敏捷性和直觉,从而有助于在陌生的环境中进行探索,并不在需要航天员冒着生命危险着陆和大笔的开销。
此种先进机器人遥控技术还具有潜在的陆地应用价值,因其可以在一些人无法进入的或危险的地点工作,如海底或者污染地带。(张园园编译)