Et kæmpe spring for menneskelignende slags

Den næste generation af opdagelsesrejsende, der går på månen eller Mars, kunne kaldes robonauter. De kan udføre lignende videnskabelige opgaver som astronauter, men ville ikke kræve noget af det livsstøttende udstyr eller husly. Den første robonaut kan rejse til rumstationen for at arbejde side om side med astronauter i de næste tre år, hvis planer hos NASA går i opfyldelse.

Arbejd med mig: NASA og General Motors har udviklet en menneskelig robot kaldet Robonaut2. Det er designet til at arbejde sammen med mennesker eller selvstændigt.

NASA og General Motors udvikler den første af disse humanoide robotter, kaldet Robonaut 2 . I modsætning til NASAs Mars-rovere er Robonaut2 designet til tæt at efterligne et menneskes form, bevægelse og adfærd. Dette kunne gøre det ideelt egnet til at arbejde sammen med mennesker eller til at teste menneskelige rumfartøjer og boliger, men det giver også nogle unikke tekniske udfordringer. GM håber at bruge robotterne i sine fabrikker og at inkorporere den resulterende teknologi i nogle af sine produkter, herunder køretøjssikkerhedssystemer.

Ingeniørerne bag Robonaut2 begyndte at arbejde på robotten i 2007; dens design stammer fra en version, som NASA skabte for mere end 10 år siden.

Robonaut2 består i øjeblikket kun af en øvre torso. Den vejer omkring 45 kg og er udstyret med over 350 sensorer. Disse omfatter taktile sensorer på kontaktpunkterne på robottens fingre og dens håndflader og nærhedssensorer i dens arme. Ingeniører har også bygget fjedre og elastiske materialer i leddene for at give robotten bedre kontrol og fleksibilitet og for at give den mulighed for at bevæge sig med hurtigere, mere menneskelignende hastigheder. Robotten kan bære nyttelast på omkring ni kilogram - fire gange mere end andre humanoide robotter.

Rob Ambrose, chef for Software, Robotics and Simulation Division ved NASAs Johnson Space Center i Houston, siger, at den nye robot er en væsentlig forbedring i forhold til sin forgænger. Den er designet til at fungere med en hastighed og skala, der ligner mennesker, og når den støder på mennesker, overholder den og arbejder sikkert med dem, siger han.

Den teknologi, der skal til for at opfatte mennesker og reagere på menneskelig handling, er særlig vigtig, og det er noget, forskere over hele verden arbejder på, siger Matthew Mason , professor i robotteknologi og datalogi ved Carnegie Mellon University i Pittsburgh. Robonaut2 er en vigtig platform til at udvikle og teste sådanne teknikker, tilføjer han.

En anden vigtig udfordring er at gøre det muligt for Robonaut2 at kommunikere effektivt med astronauter. Dette er virkelig et nyt område, tilføjer Klog glad , en assisterende professor i datalogi ved University of Wisconsin-Madison, og medlem af human computer interaction lab på CMU. Hvordan fortolker en robot sociale signaler? Hvordan kommunikerer det tilbage? Vi ønsker, at robotter skal være teammedlemmer, og det nye arbejde er et skridt i den retning. I øjeblikket er Robonaut2 begrænset til at kommunikere med mennesker på enkle måder. For eksempel, når den peger hovedet mod noget, er det et tegn på, at det menneske, der arbejder sammen med robotten, skal kigge i den retning.

Samarbejde: Chris Ihrke, senior projektingeniør for GM, arbejder med Robonaut2 på NASAs Johnson Space Center i Houston.

Robonaut2 har 42 frihedsgrader og er meget fingernem, siger Ambrose. Vi tilføjede mere bevægelsesområde ved at give den en modsatrettet tommelfinger og gøre manipulatorerne meget hurtigere, siger han. Robotten har også to standard- og to high-definition-kameraer indlejret i guldhjelmen, der dækker dens hoved. Dette giver stereoskopiske 3-D-billeder af sine omgivelser, som robotten bruger til at bygge et dybdekort over objekter i nærheden. Den har også en række indikatorlys, der giver astronauter en generel forståelse af, hvilken tilstand robotten er i. Og robotten kan mærke meget let kontakt; hvis en person rører ved det hvor som helst, kan det stoppe øjeblikkeligt for at beskytte dem mod skade. Dens ydre hud er også lavet af bløde, glatte materialer, så hvis en astronaut støder ind i den, vil hun ikke tage skade.

Den nye robot er designet til at arbejde selvstændigt, ved at bruge feedback fra sensorer til at udføre fastlagte opgaver. Ud over at bygge ny robothardware er en af ​​hovedudfordringerne at skrive software til at gøre robotter smarte nok til at gøre tingene selv, siger Andrew Ng, professor i datalogi ved Stanford University, som arbejder på at udvikle almindelige husholdningsrobotter.

Ambrose siger, at NASA ønsker at bruge robotten til en række forskellige missioner, herunder ture til rumstationen for at udføre reparationsarbejde og missioner til månen eller Mars som en forløbermission til bemandede. Når den er en del af et menneske-robothold, kan robotten endda blive efterladt for at fortsætte videnskabeligt arbejde. Men Mason tilføjer, at robotten stadig er meget ung, og der er masser af arbejde at gøre. Menneskelig præstation er en høj bar, og selvom robotter ikke er kommet tæt på det, er enhver fremgang af denne art meget vigtig, siger han.

skjule