这些机器人未来将会帮助我们探索苛刻的星球世界

这些机器人未来将会帮助我们探索苛刻的星球世界 发布时间：2020-02-07 08:47:01，阅读次数：464 [优化][原稿] 更多

机器人可以在火星的平原和陨石坑上行驶，但如果我们探索火星上的悬崖、极地冰帽和其他难以到达的地方呢？答案是特殊功能的机器人。

虽然这些机器人现在还在研发、打磨技术，但是有一天它们会成为探索未来世界任务的一部分。

攀爬机器人狐猴

加州帕萨迪纳市nasa喷气推进实验室（jpl)的工程师们设计了一个名为狐猴（lemur）的四足机器人(四肢行走机械多功能机器人)，它可以爬上岩壁，用16个手指抓着数百个小鱼钩，利用人工智能(ai)规划绕过障碍物的路径。在最近一次于2019年初在加利福尼亚死亡谷的野外测试中，狐猴选择了一条爬上悬崖的路线，同时扫描岩石，寻找曾经填满该地区的古代海洋化石。

狐猴（lemur）机器人最初被设想为国际空间站的维修机器人。虽然该项目已经结束，但它帮助产生了新一代的步行、攀爬和爬行机器人。在未来前往火星或月球的任务中，来自狐猴的具有人工智能和攀爬技术的机器人有助于寻找到外星生命的迹象。

探索冰冷星球的机器人猿

机器人猿是一种被开发来探索像土卫二那样的冰冷星球的机器人。在那个变幻莫测的星球中，机器人需要能够在冰冷和破碎的地面上行驶。正在开发的机械人猿（robosimian）正是来应对这一挑战的。

它最初是为美国国防高级研究计划局(darpa)建造的一个救灾机器人，现在经过了改造，可以在冰冷的环境中移动。根据《奇幻森林》(the jungle book)中的角色，机器人猿被称为“路易王”(king louie)，它可以用四条腿走路、爬行，还可以像企鹅一样用腹部移动。

它有和狐猴一样的四肢，但是jpl的工程师们用由琴钢丝(一种可以在钢琴上找到的钢丝)制成的有弹性的轮子代替了它抓人的脚。灵活的轮子帮助“路易王”在不平坦的地面上滚动，这对于像土卫二这样的地方至关重要。

微型攀岩者

设想场景

微型攀岩者是一种带轮子的交通工具，小到可以装进衣服口袋，但也足够强壮，可以爬过墙壁，从9英尺(3米)高的地方摔下来也不会摔死。由喷气推进实验室(jpl)为军方开发，一些微型攀岩者使用狐猴的鱼钩钳附着在粗糙的表面，如巨石和洞穴墙壁。其他的可以利用受壁虎的粘脚启发的技术来攀登光滑的表面。壁虎胶，就像壁虎的名字一样，依靠显微镜角度的毛发产生范德华力——原子力，如果两个物体靠得很近，就会产生“粘性”。

为了增强这种壁虎脚般的粘性，这种机器人的混合车轮还利用电荷附着在墙壁上(同样的现象会使你的头发在头上摩擦后粘在气球上)。喷气推进实验室的工程师们为第一代狐猴研制出了壁虎粘合剂，利用范德华力使其附着在金属壁上，即使在失重状态下也是如此。使用这种粘合剂或抓握技术的微型攀岩者可以修复未来的航天器，或探索月球、火星等难以到达的地方。

从海洋到小行星的夹持器

水下夹持器

就像宇航员在水下进行太空行走训练一样，海洋探索技术也可以成为接近零重力环境下执行任务的良好原型。水下抓取器是狐猴的一种抓取手，同样有16个手指和250个鱼钩来抓取不规则的表面。有一天，它可能会被送到太阳系的小行星或其他小天体上进行操作。

水下夹持器

目前，它隶属于夏威夷海岸外的海洋探索信托基金会(ocean exploration trust)运营的水下研究船“鹦鹉螺号”(nautilus)，在那里，它帮助从水下一英里多深的地方采集样本。

攀岩迷你直升机

美国国家航空航天局(nasa)的“火星2020”(mars 2020)探测器搭载的小型太阳能直升机将在短时间内进行技术演示飞行，为未来的火星飞行任务铺平道路。

但是喷气推进实验室的工程师阿拉什·卡兰塔里并不满足于简单的飞行；他正在开发一种夹持器的概念，这种夹持器可以让飞行的机器人抓住火星的悬崖峭壁。栖息机制改编自狐猴的设计：它有嵌有鱼钩的爪子，像鸟抓树枝一样抓牢岩石。在那里，机器人将通过太阳能电池板给电池充电，使它能够自由漫游和寻找生命的证据。

冰面上的机械蠕虫

机器人如何在光滑的冰面上行走？对于冰蠕虫来说，答案是一次一英寸。

（jpl的博士后学者亚伦·柯蒂斯（aaron curtis）在南极洲，他测试了为欧罗巴等为冰冷世界设计的机器人和仪器）

冰蠕虫是由狐猴的一个肢体进化而来的，它像尺蠖一样通过挤压和伸展它的关节来移动。机器人爬冰墙的方法是一次在坚硬的表面钻一个孔。在采集科学样本时，它可以使用同样的技术来稳定自己，即使是在悬崖上。这个机器人还有狐猴的人工智能，可通过从过去的错误中学习来进行导航。

为了磨练其技术技能，jpl项目负责人亚伦·帕内斯（aaron parness）在南极冰川和圣海伦斯山的冰洞上测试了冰蠕虫，以便它有一天可以为地球和更遥远的世界的科学做出贡献：正在开发探索土星和木星的项目，这些星球的冰冻地壳下可能有海洋。