為什麼機器人能到太空中去工作?
1994年9月9日,首次啟用太空機器人的美國「發現號」太空梭升空。你可知道機器人為什麼能到太空工作?讓我們來看一下!
開發和利用太空資源是人類的一項十分重要的戰略任務。20世紀航天技術的發展,為人類登月、建立太空站、探測火星等創造了條件,為此也揭開了人類進軍太空的序幕。然而,航天員進入太空工作不僅需要耗資巨大的安全保障系統,而且生命仍然時刻受到威脅。因此,各國都在開發高級的太空機器人,希望它們助人類一臂之力,代替人類完成預定的工作。現在,許多太空機器人已投入應用,它們可在航天器的艙外自如地進行工作,不用穿昂貴的航天服,也不再需要那套生命安全保障系統;它們可以在人的控制下搭建空間建築,維護和修復衛星和航天器,還能夠進行太空生產,完成科學實驗……
太空機器人是在微重力、高真空、大溫差和強輻射等環境下工作的,因此它們與普通的機器人有很大的差別。許多太空機器人由特殊的複合材料製成,抗輻射性好,耐高溫、耐低溫,具有體積小、撓性好、重量輕等特點。別看它臂長且輕,在陸地上顯得「軟弱無力」,但在太空中卻可以舉起幾十噸的載荷。
太空機器人配備了各種先進的智能感測器,信息迴路暢通,結構比較特別,能耗比較小,可靠性十分高。例如,許多太空機器人具有「三頭六臂」,它們有多條操作手和爬行腿,非常適合在太空中移動和工作,靈巧的「手」具有力覺感測器、觸覺感測器等多種感測器件,並配合三維彩色的視覺感測器,實現多臂協同、「手眼」協同,體現出太空機器人優越的特點。
太空機器人還具有高級的控制系統,人們可以通過遠距離的通信網路和高速的計算機系統,對它們進行遙控。
太空機器人還具有較高的智能。在太空梭和早期工作站使用的大多是遙控機器人。而現在,具有自主控制能力的高智能太空機器人也已從研究走向實用化。這種機器人具有許多類似於人的感覺功能,能夠感知外界環境的變化,自動適應外界的環境,一般還具有自動修改和編製計算機程序的能力,並能對故障進行自動診斷,它不僅可以對自己發生的故障進行修復,而且還能修理其他機器人。它們依靠的是人工智慧技術和專家系統技術,能在沒有人干預的情況下自主地完成預定的任務。用於火星探測的機器人就具備了這些能力。隨著電子技術、計算機科學和人工智慧技術的進一步發展,功能完善的自主控制太空機器人,將在太空資源的開發利用中發揮巨大的作用。
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