馬壽春

中國主打機(jī)器人能“自療”

中國的月球人項目最具前瞻性：不急于開發(fā)能完成簡單任務(wù)的機(jī)器人，而是著眼于未來月球基地的一系列工作開發(fā)多種仿生機(jī)器人。中國專家將納米技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，控制機(jī)器人動作的微處理器體積較小，但功能強(qiáng)大。另外，他們還嘗試用各種新材料制造機(jī)器人元件，并借鑒假肢制造技術(shù)，使仿生機(jī)器人的動作更加靈活。中國目前正在打造的仿生機(jī)器人主要有3款：

蟹形機(jī)器人中國正在為未來月球基地開發(fā)主打機(jī)器人——蟹形仿生機(jī)器人。它采用混合動力，即燃料發(fā)動機(jī)與太陽能電池相結(jié)合。這得益于中國對混合動力汽車的深入研究和開發(fā)。這款機(jī)器人有8條仿生機(jī)械腿以及兩條仿生機(jī)械臂。利用電腦內(nèi)置的數(shù)據(jù)庫和智能系統(tǒng)，它可以用機(jī)械臂搬運(yùn)、組裝并維修各種設(shè)備。它還配備功能強(qiáng)大的探測系統(tǒng)，包括紅外攝影系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)和激光探測定位系統(tǒng)。這使它能擔(dān)當(dāng)探路者的角色，可對月球未知區(qū)域進(jìn)行探測，為構(gòu)建月球基地進(jìn)行前期準(zhǔn)備。蟹形仿生機(jī)器人的機(jī)械腿具備減震及爬越障礙的能力，月球表面崎嶇不平的地形難不倒它。另外，在3條機(jī)械腿損壞的情況下，它仍具備行走能力。最有趣的是，它還會“自療”，其機(jī)器臂可利用配件迅速維修或更換受損的機(jī)械腿。這款機(jī)器人可以完成偵察探測、搬運(yùn)物資和維修裝備等任務(wù)，是未來月球基地最理想的管理員。

蛇形機(jī)器人中國國防科技大學(xué)近日正式推出這款先進(jìn)的仿生機(jī)器人。這是中國在機(jī)器人高技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域取得的一個重大突破。這種蛇形機(jī)器人能在沙地或草叢中蜿蜒移動，完成前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎和加速等動作，其最大行進(jìn)速度可達(dá)20 m／min。這一速度在月球上已十分驚人。蛇形機(jī)器人的“腦部”是控制中心，裝有視頻監(jiān)視器，可在運(yùn)動過程中將前方景象實時傳輸?shù)胶蠓降碾娔X中。未來月球基地里的科研人員可根據(jù)收到的圖像觀察前方情景，向機(jī)器人發(fā)出各種遙控指令。據(jù)介紹，這種蛇形機(jī)器人完全適應(yīng)月球的工作環(huán)境，不怕輻射和塵埃的侵蝕。

機(jī)器蚱蜢中國開發(fā)的機(jī)器蚱蜢有6條“腿”，依靠馬達(dá)拉伸和壓縮彈簧跳動。它可在崎嶇不平的道路上跳躍，不怕小型障礙物擋路。在地球上，它最高可跳到61 cm，到了月球，它就能一躍跳過高達(dá)3.6 m的障礙。這使得機(jī)器蚱蜢可以與蛇形機(jī)器人相配合，在月球基地周邊完成探測工作。

美3款機(jī)器人協(xié)同探月

美國的月球機(jī)器人計劃最復(fù)雜，分別設(shè)立登山、奔跑和跳躍型機(jī)器人項目，以便未來執(zhí)行不同的月球任務(wù)。

奔跑型機(jī)器人這款機(jī)器人名為“運(yùn)動員”。它的主要用途是在月球表面上高速行進(jìn)，并運(yùn)送人員和裝備。美國航空航天局(NASA)推出的“運(yùn)動員”機(jī)器人模型占地16 m2，未來真正的“運(yùn)動員”機(jī)器人體積將是它的兩倍。這種“大塊頭”能夠適應(yīng)月球較為復(fù)雜的地形。據(jù)介紹，在月球的山坡上，“運(yùn)動員”的速度能達(dá)到9.6 km／h。這不僅能繞過大型障礙物，還能抬腿邁過較小的障礙物。

登山型機(jī)器人對于月球機(jī)器人來說，最艱難的任務(wù)是攀爬陡峭的山坡。月球上有一些凸起的巖石和凹陷的隕坑。普通月球車無法在這樣的地形上行進(jìn)。美國專門為此開發(fā)了“登山者”機(jī)器人，它能夠在光滑的鏡面上爬行，當(dāng)然也可以自如地攀爬巖壁。

跳躍型機(jī)器人這款名為“跳躍者”的機(jī)器人與中國研發(fā)的機(jī)器蚱蜢類似，也有6條裝有彈簧的“腿”。但其跳躍能力不如機(jī)器蚱猛，在地球上只能跳30 cm高，在月球可以跳到1.8 m。

日謀劃機(jī)器人代人登月

日本宇宙開發(fā)戰(zhàn)略總部把月球機(jī)器人項目寫進(jìn)《宇宙基本計劃》，表明其探月計劃發(fā)生改變。此前日本致力于把航天員送上月球，現(xiàn)在則把類人機(jī)器人登月定為首要目標(biāo)。

日本宇宙開發(fā)戰(zhàn)略總部希望開發(fā)出能代替人類完成各種月球任務(wù)的機(jī)器人，因此將登月機(jī)器人鎖定為雙足行走型機(jī)器人，這一計劃有些冒險，因為這種機(jī)器人開發(fā)難度最大，目前專家就雙足行走型機(jī)器人能否適應(yīng)月球表面的環(huán)境展開激烈爭論。反對派認(rèn)為，月球上的重力是地球上的1／6，而且月面覆蓋有細(xì)細(xì)的砂礫，因此機(jī)器人要直立行走非常困難。另一派觀點(diǎn)則認(rèn)為，日本在機(jī)器人技術(shù)上具備優(yōu)勢，只要技術(shù)人員能夠很好地實施遠(yuǎn)程遙控，機(jī)器人就可以在月球上行走自如。

雖然存在爭議，但日本宇宙開發(fā)戰(zhàn)略總部已開始考察本田與索尼兩家公司的雙足行走型機(jī)器人：本田公司機(jī)器人研究項目部開發(fā)的ASIMO機(jī)器人，以及索尼公司的SDR-4x機(jī)器人。據(jù)稱SDR-4X機(jī)器人中標(biāo)的可能性較大，因為它更適用于未來的月球探測。

該型機(jī)器人裝備有兩個CCD相機(jī)，可以利用兩個相機(jī)的視差測量自己與被拍攝物體之間的距離。此外，它還可以識別立體物體。SDR-4X機(jī)器人異常靈敏，可根據(jù)不同情況在幾十毫秒內(nèi)做出即時反應(yīng)。它可以自如地在凹凸不平的路面和20度以下的斜坡上行走，不容易跌倒。即使遇到意外情況跌倒了，它也可以自己站起來。