NASA發送三個“保潔員”到宇宙空間站,將充當“天眼”和“天耳”


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導讀
空間站是人類探索浩瀚宇宙的前哨,但是有限的空間和人力使得宇航員有必要配備幾名助手來協助他們的工作,NASA最近就派出了三名助手,不過它們竟然是三個方塊,而且令人吃驚的是這些方塊有一天也許能通過聽聲音來辨別空間站的運行狀況。

空間站是人類步入太空的重要前哨,是人類在宇宙中孤獨的身影。


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當我們走進空間站的內部,發現看似對稱整潔的空間站,內部卻極其有可能“髒亂不堪”。


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也許是NASA再也忍受不了這樣髒亂的環境,最近決定派遣三名勤勞的蜜蜂為慵懶的宇航員打掃一下環境。


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這就是由美國NASA發起的一項小型機器人計劃,這些蜜蜂就是看起來怎麼也不像蜜蜂的機器人Astrobee。


這項計劃最早起源於2006年,在今年的4月17日,三隻Astrobee終於飛上了太空。


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Astrobee機器人其實是一個邊長約為30cm的立方體。


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我們可以看到,在機器人的頂端有一隻器械手,這是機器人與外界交互的主要部分。


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有了手,Astrobee就能拾取一些簡單的規則物品,在隊友的合力下,興許還能揹著防禦塔滿空間站的跑。


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接下來就是最為重要的一部分了,這樣一個立方體如何實現在太空中的自由活動呢?


這就要考慮到空間站中的微重力環境了,研究人員應用了最為基本的動量守恆的原理,通過向特定的方向推動空氣來移動自己。


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所以可以看到Astrobee的兩側有兩個網狀保護罩,保護罩的背後有各一個葉輪,然後研究人員在機器人的各個面共打開了十二個噴嘴。


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兩個葉輪通過反向旋轉,將不斷地吸入空氣得以在機器人的內部產生高壓的氣體。


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通過以不同的組合打開和關閉不同的噴嘴,機器人可以在任何方向上旋轉或平移。


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當然,作為一個能夠自主執行任務的機器人,Astrobee還搭載了傳感器套件。這些組件包括多個攝像頭,觸摸屏,激光指示器和燈光。


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Astrobee的計算系統內部有三層處理器:一層是低層,一層是中層,另一層是高層。中級運行Linux並負責大部分機器人的核心功能,而高級處理器運行Android並專用於有效負載。這使科學有效載荷保持良好和隔離,同時也使Astrobee相對容易編程,並接入大量的Android應用程序。


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通過這樣一個複雜的系統,Astrobee在地球上的實驗已經表明它已經具備了自主為宇航員打掃衛生、完成家務的能力。


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所以NASA已經迫不及待地用大火將Astrobee一家人送上太空了。


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它們的合照就是上圖,如何區分呢?綠色的機器人叫女王、黃色的叫蜜蜂,藍色的叫Bumble,


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他們現在在太空中的家也很簡陋,簡單的充電座而已。


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說到這裡,就有必要重點提一提未來Astrobee將攜帶的一個大神器——由BOSCH研發的SoundSee技術。這是一個什麼樣的技術?正如它的名字所要表達的意思一樣,通過聲音去看。這項技術的發源是一個看似再簡單不過的問題——“如何知道國際空間站是否完好呢?”。


用人眼看?


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我想很多時候你是不會願意這樣做的。甚至有的地方是沒有辦法觀察的。


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所以BOSCH希望通過分析空間站內的聲音信號的頻譜來判斷空間站是否完好。

在信號的特徵分析方面,頻譜確實是一個值得研究的方向。


BOSCH的SoundSee技術就是這樣一種深度音頻分析功能,使用定製的麥克風陣列和機器學習分析發出的噪音中包含的信息。SoundSee的分析將調查是否可以使用高級軟件學習和理解來自設備的音頻數據,以便可以用它來改進ISS的操作。


看得出來啊,Astrobee家族不只是想幹一些簡單的衛生,未來還想把維修的工作一起包了。不知道未來我國的天宮能不能也上幾臺這樣自主研發的機器人呢~我想是沒問題的~


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