我,是機器太空人!
撰文╱斯科特(Phil Scott)
翻譯/王道還
太空漫步令人注目的程度,在2001年2月美國實驗艙「命運」裝上國際太空站時,大家已見識到。太空人只要給一顆微隕石撞上、給鉤住、一個工具失靈、甚至一次失足,都可能萬劫不復。不過,太空站初步組裝完成後,日後建造與修理需要的艙外活動,只怕會更多。怎麼辦?答案是:讓機器人去做。至少這是美國國家航空暨太空總署(NASA)科學家的計畫,他們正在研發機器太空人。
以機器人從事維修工作的點子,源自1990年一份報告,它的結論是:地球上空的軌道太空站需要艙外活動的時間,比預估的要多75%。要維持太空站的正常運轉「必須花更多時間,而我們的太空人可沒那麼多時間,」卡伯特說,他是NASA詹森太空中心機器人研發單位的技術組主任,「於是我們著手發展讓機器人做維修工作的研究。」
NASA機器太空人研發的第一步,是「靈巧人形機器測試原型」(DART)。「它有兩隻臂、兩隻手,」卡伯特說,「但它是以市面上買得到的現成零件建造的。」工程師以「長距指揮」控制DART:操作員戴上虛擬實境的頭盔與手套,機器人就會模擬操作員的動作。
但是要上太空,DART體型太大了。
於是三年前研發人員開始建造機器太空人,體型相當於一位裝備齊全的太空人,並一樣靈巧。「最大的問題是操作員沒有觸感,」資深工程師洛夫齊克評論道,他負責研發機器人的手,「在某種程度上,就好像局部麻醉,但工具卻結結實實握在手裡。還好視覺回饋有些幫助。
」
「它能撿起東西,並在那東西上搞些花樣,」詹森太空中心機器太空人小組領導人安布羅斯接著說,「它能使用設計給人類用的有柄鑽子,也能扣扳機。機器人有此本領,頗不尋常。」工程師計畫讓機器太空人不只能「長距指揮」,還能聲控。
此外,有些機器太空人技術也許還可以在地球上應用。英格蘭桑莫色的科學家已經製造了一個機器人,並「接上」原生海生八目鰻(Petromyzon marinus)的大腦。透過光線感應器餵入資訊,那個大腦會送出訊號給機器人的「運動器官」,告訴它該如何反應。這樣的技術也可使大腦直接控制義肢。
不過,以機器太空人的發展經驗建造人類的義肢,不在NASA的近程計畫中。「那不是不可能,」卡伯特說,「但是要在義肢與人類的神經系統之間建立介面,我們還沒有那個本事。」
事實上,NASA的團隊直到2000年底才將機器太空人的軀幹與左手組裝好,估計還需要兩年才可能上太空值勤。進展那麼緩慢,主因是經費有限。「等到太空站愈來愈需要太空人維修後,許多人都會改變態度,」洛夫齊克說,「像這樣的系統(機器太空人)將來會改善很多很多。」
【本文出自科學人2002年1月號】
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