互动科普

美国国家航空航天局的空间行走机器人在慢慢地活跃起来。

正如“命运”号舱今年2月份安装在国际空间站上的过程所证明的那样，空间行走确实是非常危险的。一颗微小陨石的撞击、一个潜藏的意外障碍、一件不如意的工具，甚至只是一次失误都会给航天员带来致命的横祸。然而，随着国际空间站的成形，建造和维修将需要更多的这类舱外行动。对此，只有一个办法，那就是让机器人来干舱外工作。至少我们可以说，这是美国国家航空航天局从事航天机器人研制的科学家们计划之中的事情。

1990年，一项研究得出的结论是，轨道空间站需要有比原计划多75％的空间行走时间，于是，研制维护机器人的想法就这样产生了。美国国家航空航天局约翰逊空间中心机器人系统技术分部主任Chris Culbert解释道，为使空间站保持正常运转，“需要花费更多的时间来完成我们原来准备让航天员来干的工作，这使得我们踏上了寻找机器人来完成维护工作的征途。 

美国国家航空航天局研制机器人装置的第一步就是试制“灵巧拟人机器人试验架”(DART)。Culbert说道：“该装置有两条手臂和两只手，在它的建造中运用了现成的商业产品。”工程技术专家通过“电出席”(teleprence)来控制DART——操作人员戴上虚拟现实的头盔和手套，而机器人则模仿操作人员的动作。

然而，DART因体积过于庞大而不能发射到外层空间去。因此，3年以前，机器人研发小组开始研制航天机器人，其设计尺寸有穿了宇航服的航天员那么大，动作像航天员一样灵巧。国家航空航天局研制航天机器人双手的一位高级工程师ChrisLovchik说：“最大的问题是，操作人员没有触觉，在某种程度上，就像手注射了普鲁卡因(局部麻醉药)一样。因此，视觉反馈有很大帮助。

它能拿起一个物体，并且能操纵物体上的某个东西，约翰逊空间中心航天机器人计划的负责人Robert Ambrose说道，“它会使用为人设计的手持电钻，并且会使用手持电钻的开关。对于机器人来说，这是很了不起的。”有关的工程技术专家打算使航天机器人的功能超越电出席，使它能够根据语声指令运作。

然后，一些航天机器人技术还有可能迟早能在地球上一显身手。在英格兰的萨默塞特，科学家们已研制出一种拥有原始八月海鳗(Petromyzonmarinus)的脑功能的机器人通过光传感器馈入信息时，大脑便向机器人的驱动机构发出信号，告诉它该作出何种反应。这种技术有可能使假肢器官直接受大脑控制。然而，近期美国国家航空航天局还不会根据航天机器人去研发假肢技术。Culbert解释道：“这不是不可能的，然而，要使它同人的神经系统连接起来，我们还没有这个能力。”

事实上，去年年末，美国国家航空航天局的该研究小组才给航天机器人安装了左手和躯干。目前最乐观的估计是，再过两年这个机器人就可以做好发射升空的准备。这项研究的进展之所以如此缓慢，主要原因在于该计划的拨款极少。Lovchik说：“随着空间站越来越严重地成为航天员的负担，许多人的态度将会改变，而与此相似的机器人装置的前景则会好得多。”

[郑忆石／译  余扬／校]