DARPA(防卫先进研究计划局)一直是美国政府出资的组织,负责在军事技术方面进行研究和开发。其中,DARPA空间机器人项目是其中一个长远的、高风险的项目。
DARPA空间机器人项目旨在开发一种无人机器人,能够独立工作,维护、操作和升级NASA国际空间站。这个项目的初衷是为了克服太空和量子物理学的复杂性难题,并具有自适应、自我修复和自我保护等能力。目前,美国已经找到了一家名为Valkyrie的公司,正式签订了一份合同,以实现他们的目标。
该机器人约6英尺高(1.83米),重418磅(190千克),可以模拟成为宇航员,并在模拟空间站上执行各种任务。机器人的臂可以伸展7英尺(2.13米),并将定位和精度控制保持在毫米级别。这些数据表明,机器人能够灵活地在限制性的空间环境中移动和工作。
机器人配备了一个Valkyrie Autonomy操纵系统,可以使其在没有指挥官干预的情况下自主行动。此外,机器人还需要使用约350瓦的能量来支持运行。硬件部分包括可扩展的,可编程和定制的机器人控制框架、用于感知、决策、控制和任务管理的软件 stack 等,以及先进的传感器(如能够解决视觉、力和其他反馈机制)模块。
Valkyrie 将在NASA的机构支持下,逐渐开发出一系列先进的技术,这些技术对于机器人学领域来说具有重大意义。机器人正在被用于测试性能和稳定性,为最终的商用机器人提供技术指导和资源支持。目前,许多不同类型的机器人已经成功完成了在地球上的测试,但是考虑到太空中特殊的环境和任务要求,机器人的实际效能还存在不确定性。
DARPA空间机器人项目的意义在于,为空间探索、太空科技和航空工业打下坚实的基础,为美国国防科技提供技术支持,促进了机器人技术的变革和应用。DARPA正在通过开展大量的研究和测试,规划如何将这些机器人的创新应用于日常任务和未来实施的项目中。
DARPA(防卫高级研究计划局)一直是推动新技术发展的引领者。在创建了互联网和无人机之后,该组织目前正专注于探索新的前沿——空间机器人。
与传统的宇航员飞行任务不同,空间机器人是指由机器人或半自主的机器人组成的机器人团队,可以在太空中执行重复或危险任务。
DARPA正在开展名为RSGS(Robotic Servicing of Geosynchronous Satellites)的项目,旨在构建单个机器人团队,可扩展操作多种卫星。这项任务的目标是为将来操作更大、更复杂的太空设施做准备。
DARPA的空间机器人计划依赖于特殊的机器人技术,让其能够在太空环境下执行任务。这些机器人具有自主选择的能力,可以自主控制运动、感知周围的环境和自主离散化规划器,以及自主选择任务。机器人使用紫外光和红外线照射卫星表面,找到需要维护的部位。
由于它们不需要支持人类,太空机器人可以更轻便、更节能,这使得在太空中部署它们的成本更低。此外,许多过去需要进行太空行走的任务现在可以通过引入太空机器人来完成,从而降低宇航员的风险。
DARPA的RSGS计划已经取得了成功。过去几年中,该项目中的机器人称为修理卫星。第一个由北美公司制造的修复卫星已经成功部署,并通过使用机器人臂对情况进行了测试。
| 目标 | 程序状态 |
|---|---|
| 推进器安装 | 完成 |
| 机器臂测试 | 完成 |
| 节能模式测试 | 完成 |
| 太阳能板测试 | 完成 |
| 机器人姿态控制 | 完成 |
| 基准公差计算 | 未完成 |
空间机器人是下一个十年的重要技术发展领域。由于可以自主选择任务,这些机器人将能够在太空中扩展我们的人类探索能力,帮助推动太空科学研究和太空工业的发展。DARPA的空间机器人计划对此是非常有利的。
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