
“對(duì)于我來(lái)說(shuō),只是跨越了一小步;但是對(duì)于機(jī)器人世界來(lái)說(shuō),是跨出了一大步。”這是日本的太空 機(jī)器人對(duì)航天員稱贊它聰明時(shí)的自豪回應(yīng)。的確,太空機(jī)器人在科幻片中司空見(jiàn)慣,但是在現(xiàn)實(shí)中它們飛向太空卻并不容易。2013年12月6日,在希望號(hào)日本實(shí)驗(yàn)艙內(nèi),日本航天員若田光一與機(jī)器人“基博”(KIROBO)在國(guó)際空間站進(jìn)行了對(duì)話實(shí)驗(yàn)。“基博”通過(guò)自帶的攝像機(jī)識(shí)別出了若田的臉,它主動(dòng)攀談道:“你好,若田先生。”若田問(wèn):“對(duì)失重習(xí)慣了吧?”浮在空中的“基博”做出抬頭挺胸的樣子回答:“已經(jīng)習(xí)慣了哦。”“基博”還對(duì)將擔(dān)任空間站站長(zhǎng)的若田說(shuō):“第一個(gè)日本人船長(zhǎng),請(qǐng)多多關(guān)照。”然后,它還與若田握了手。
緩解寂寞
世界首個(gè)會(huì)說(shuō)話的機(jī)器人“基博”是于2013年8月4日被送上太空的,用于陪伴航天員,免得他們?cè)诩帕鹊奶罩懈械焦陋?dú)寂寞。若田于2013年11月開(kāi)始其太空之旅,在2013年底接任“國(guó)際空間站”站長(zhǎng)。
“基博”的英文名字(KIROBO)是在2400份參與競(jìng)爭(zhēng)的名字中挑選而出的,取自日語(yǔ)“希望”的發(fā)音(kibo)和“機(jī)器人”的英文(robot)。由于無(wú)需從事體力工作,“基博”體型比進(jìn)入太空的絕大多數(shù)機(jī)器人小。它高34厘米,寬18 厘米,厚15 厘米,質(zhì)量1公斤,設(shè)計(jì)靈感來(lái)自家喻戶曉的動(dòng)畫(huà)角色“鐵臂阿童木”,可完成多種肢體動(dòng)作。它在“國(guó)際空間站”協(xié)助航天員接受地面的指令,陪航天員說(shuō)話,為航天員們解悶。“基博”可用日語(yǔ)同若田光一進(jìn)行交流,幫助其工作,記錄對(duì)話內(nèi)容,并能從控制室向若田光一傳遞信息,也會(huì)讓其他的航天員保持愉快的心情,還可拍照并且通過(guò)地球上的一個(gè)機(jī)器人兄弟更新它的微博賬戶,這是它作為一個(gè)“社會(huì)型機(jī)器人”的部分任務(wù)。
“基博”由著名機(jī)器人設(shè)計(jì)師高橋智隆設(shè)計(jì),它會(huì)記住若田光一的長(zhǎng)相,當(dāng)他們?cè)谔障嗑蹠r(shí),“基博”可以認(rèn)出他。最大的挑戰(zhàn)是如何讓該機(jī)器人適用于太空。為確保“基博”的可靠性,已進(jìn)行了幾十項(xiàng)測(cè)試,其中就包括模擬空間站的微重力環(huán)境,觀察機(jī)器人能否正?;顒?dòng)等。“基博”在地球上還有一個(gè)“孿生”機(jī)器人,名叫Mirata,用于監(jiān)測(cè)“基博”在太空中可能遇到的問(wèn)題,通過(guò)語(yǔ)音指令,指導(dǎo)“基博”執(zhí)行任務(wù)。
在YouTube網(wǎng)站上公布的一段視頻中,“基博”揮舞著手臂和腿在空中飄浮,它也會(huì)在某一刻跳一段舞蹈。另外一段視頻展現(xiàn)的是它與小學(xué)生們一起做游戲,當(dāng)它俯身并且揮動(dòng)手臂的時(shí)候小學(xué)生們正在笑著學(xué)習(xí)它的動(dòng)作。來(lái)自于豐田公司的語(yǔ)言處理技術(shù)能讓“基博”以一種合成的聲音講話,它頭部的攝像機(jī)裝有面部識(shí)別軟件。
機(jī)器人專家表示,“基博”要突破以往人們對(duì)機(jī)器人語(yǔ)言呆板的印象。不過(guò)它目前還存在一個(gè)小的缺陷,就是偶爾會(huì)由于聽(tīng)不懂人們的意思而出現(xiàn)語(yǔ)塞。按照計(jì)劃,“基博”2014年返回地球。其設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)下一步打算設(shè)計(jì)智能手機(jī)大小的機(jī)器人,方便使用者隨身攜帶。研究人員將會(huì)對(duì)此次得到的信息進(jìn)行整理,為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自行整理智能手機(jī)龐大機(jī)能、自主提出意見(jiàn)、同汽車家電的聯(lián)動(dòng)而繼續(xù)研發(fā)。一些宇航愛(ài)好者把“基博”前往國(guó)際空間站的旅程比作1977年第一部《星球大戰(zhàn)》電影中的太空機(jī)器人C-3PO和R2-D2,認(rèn)定經(jīng)典科幻電影中的情景將在現(xiàn)實(shí)中重演。
高橋智隆說(shuō):“提到太空機(jī)器人,人們往往首先聯(lián)想到從事體力勞動(dòng)的機(jī)器人。但在我看來(lái),我們應(yīng)該關(guān)注具備語(yǔ)言能力的類人機(jī)器人。”
美國(guó)“大腕”
2011年2月24日,美國(guó)發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)進(jìn)行退役前的最后一次發(fā)射。發(fā)現(xiàn)號(hào)此行的任務(wù)之一就是為“國(guó)際空間站”送去首個(gè)類人形機(jī)器人——機(jī)器人航天員2號(hào)(R2)。從外表看,R2的形象酷似美國(guó)科幻電影《星戰(zhàn)傳說(shuō)》中的機(jī)器人角色C-3PO。那么,該機(jī)器人有什么用呢?太空機(jī)器人航天員與是對(duì)手還是伙伴?
價(jià)值250萬(wàn)美元的R2是美國(guó)航空航天局與通用公司聯(lián)合研制的首個(gè)進(jìn)入太空的仿真機(jī)器人,由頭部、結(jié)實(shí)的身軀、兩只超靈巧的臂膀和兩只手構(gòu)成,質(zhì)量約140公斤,用于技術(shù)驗(yàn)證性演示,主要目的是協(xié)助航天員在國(guó)際空間站完成零星工作和維修任務(wù),考察類人形機(jī)器人對(duì)在軌工作的航天員有多大幫助作用。
在把R2送到國(guó)際空間站后,首先要測(cè)試它是否能夠在預(yù)期的零重力環(huán)境下正常工作,然后通過(guò)不同任務(wù)對(duì)它進(jìn)行全面測(cè)試,其中包括操作柔韌、易彎曲織物,以及盡可能地幫助航天員完成一些太空事務(wù)。這款機(jī)器人將擦拭欄桿和清潔空氣濾清器,目前這兩項(xiàng)單調(diào)的任務(wù)是由“國(guó)際空間站”航天員來(lái)完成的。
R2由鋁合金和非金屬材料制造,從腰部至頭部高1.01米,是美國(guó)為空間站建造的第一款機(jī)器人。它不僅設(shè)計(jì)像人,而且可以像人一樣工作,最大的用處是在未來(lái)成為航天員出艙活動(dòng)的助手或替身,或幫助完成對(duì)人類而言過(guò)于困難或危險(xiǎn)的任務(wù)。其最大特點(diǎn)是擁有類似人類的靈巧手指,可以幫助人類完成枯燥、重復(fù)或者危險(xiǎn)的任務(wù),所以具有操作艙外活動(dòng)工具的能力,并可協(xié)助航天員工作。它將成為“國(guó)際空間站”永久居民,投入工作之后,對(duì)人類同伴十分安全可靠。
“機(jī)器人航天員”的研制最早始于1997年,目的是想讓類人形機(jī)器人幫助航天員執(zhí)行過(guò)于危險(xiǎn)或者繁瑣的太空任務(wù)。2006年,美國(guó)航空航天局首先研制出機(jī)器人航天員1號(hào),這個(gè)機(jī)器人在地面完成了多項(xiàng)試驗(yàn)。
2007年,美國(guó)航空航天局與通用公司開(kāi)始研制R2,它比起前輩——機(jī)器人航天員1號(hào)更快捷、靈活、先進(jìn)。其拇指和手臂的靈活程度,近似戴著手套工作的人類航天員,操作范圍遠(yuǎn)超前輩,動(dòng)作速度是機(jī)器人航天員1號(hào)的4倍,整體設(shè)計(jì)更加緊密,能充分地利用雙手去開(kāi)展工作,與人類合作時(shí)的安全性也大大提高。
R2有4個(gè)手指活動(dòng)關(guān)節(jié),每根手指有23牛的抓力,指尖可感受到羽毛的存在,能完成航天員需要戴著手套完成的精密任務(wù)和之前仿人機(jī)器人所不能完成的復(fù)雜工作。它舉起物品的能力約是其他靈巧機(jī)器人的4倍。無(wú)論在地面還是太空,它都能夠安全地與人類并肩工作。它可在空間站內(nèi)負(fù)責(zé)衛(wèi)生清潔,在極寒和極熱的艙外待上數(shù)小時(shí),為航天員在太空行走時(shí)攜帶工具,并處理泄漏與起火等緊急狀況。
雖然沒(méi)有完整的軀干和雙腳,但R2能憑借僅有的一條腿,讓自己固定和移動(dòng)到不同的位置,很像一名航天員在走來(lái)走去。對(duì)于其類人化仿真程度,研制人員曾開(kāi)玩笑說(shuō),也許某天航天員在空間站上不小心撞到了它,還會(huì)不自覺(jué)地對(duì)它說(shuō)句抱歉。同時(shí),R2還能和航天員一樣使用相同的操作工具,并且“在‘自動(dòng)監(jiān)控’下運(yùn)行”的某一范圍內(nèi)自行“思考”。工作時(shí),其內(nèi)部系統(tǒng)能產(chǎn)生和記錄有關(guān)它與航天員共事的性能數(shù)據(jù)。有關(guān)專家表示,為R2增加言語(yǔ)功能并不難,但目前不需要,航天員更需要配合得力的助手。