太空万人迷——灵巧（上）

+ 刘进军 编译

太空万人迷
——灵巧（上）

+ 刘进军 编译

太空机器人

机器人宇航员——灵巧

宇航专家为灵巧穿上新衣服。它非常配合和开心

15年来，国际空间站已经接待了来自15个国家宇航员470人次访问。2010年4月19日，美国宇航局宣布：第2代人形机器人——“人形机器人-2”将送入国际空间站。宇航员从此又多了一个帮手，太空又增添一份欢乐。机器人以宇航员的身份进入太空，从此拉开大幕，也必定创造一系列的航天纪录。机器人宇航员，太空有你更美丽。

“人形机器人-2”是美国宇航局第2代太空人形机器人，外形酷似奥特曼。2009年7月28日，美国宇航局宣布：“人形机器人-2”的名字叫——“灵巧”。灵巧，名副其实。它更快、更灵巧、更高科技，超出前任人形机器人的工作范围和能力。

2009年7月28日，是机器人宇航员灵巧的生日，同一天加入了美国宇航局宇航员队伍。宇航专家为灵巧穿上了新衣服。新衣服的左边是美国宇航局的徽章，右边是美国通用公司的徽章。世界上最著名的两家公司共同祝贺：灵巧，生日快乐！

灵巧将成为世界航天历史上首位访问太空和国际空间站的人形机器人,并最终进化为拥有自主行动能力的多功能的“太空超人”。机器人宇航员灵巧仿佛是个大人物。根据美国宇航局的计划，世界标准时

2011年2月24日21时53分，机器人宇航员灵巧在肯尼迪航天中心第39-A号发射台，搭乘“发现”号航天飞机第“STS-133”航班进入太空。

机器人宇航员灵巧的徽章

“STS-133”航班共有7名美国宇航员组成，五男一女和灵巧。他们将像恭维王子一样伺候这个不起眼的机器人宇航员。50岁的、第5次上太空的机长林赛·史蒂芬·韦恩已经与灵巧相认，当上了第一任爸爸。林赛表示：我将特别关照这个世界上最聪明的儿子，安全送到目的地，希望我们合作愉快。

灵巧分为上半身和下半身，分别送上共计空间站。灵巧将享受宇航员待遇，坐在“发现”号航天飞机第7号座椅上升空。2011年2月26日17时14分，“发现”号经过两天飞行，停靠在国际空间站。俄罗斯“TMA-01M”飞船指挥官、已5次上天的卡乐瑞·亚历山大·尤里耶维奇很激动。他率领2名宇航员在国际空间站上迎接第一位机器人宇航员的到来。机器人宇航员灵巧将居住在国际空间站指令舱，与空间站站长和飞行员相伴。空间站站长理所应当的成为监护人。灵巧在空间站外极端太空温度生活，需要特别保护。空间站为验证机器人宇航员提供重要的环境。灵巧将在微重力、雷达与电磁干扰环境中进行试验。空间站内部试验将提供机器人如何与宇航员并肩工作的性能数据。随着地面研发和技术的提高，科学家可为空间站宇航员提供硬件和软件更为强大的人形机器人，执行太空新任务。

美国宇航局认为人形机器人非常重要，要在仅剩的几次航天飞机任务中将这个看起来用处不大的机器人送上天。人形机器人的主要任务是舱外活动或太空行走。这项任务对于人类来说既复杂耗时又充满危险。这次，灵巧的科学任务是在空间站内部活动，进行人形机器人的各项科学实验、特殊使命。

机器人宇航员——灵巧

第2代太空人形机器人——灵巧，由美国宇航局约翰逊航天中心和美国通用汽车公司合作研制。2003年，美国宇航局局和通用汽车公司已经共同开发第2代灵巧人形机器人。美国通用汽车公司与美国宇航局的合作历史悠久。想当初，“阿波罗”登月的导航系统、“巡行者”号月球车等都是通用公司的杰作。

2010年2月，机器人宇航员灵巧向公众披露：“灵巧-2”能够比“灵巧-1”的速度快4倍以上，更紧凑、更灵巧，包括更深层次、更大范围的感知力。灵巧由铝、钢和非金属等材料制成。

灵巧由一个头部、两只手、两只手臂、躯干和2条腿组成。它体重222千克，肩宽0.82米。它的上身按照足球运动员的健壮身材的比例设计，两条腿特别长，双腿完全伸直后，身高2.44米，平均运动高度约1.8米。

灵巧全身安装超过500个传感器，中央处理器：3Core-17s，36个Power PCs，16个ARM微处理器。机械手具有12个自由度，手腕2个自由度；大腿3个自由度，小腿3个自由度，全身共计58个自由度。它的双手有36千克有效载荷的移动能力。每根手指大约有2.25千克的抓取力。灵巧的双脚不但能走路，还能360度扭转，肢体运动速度每秒钟最多2.1米。如果需要攀爬，一双脚能像猴子一样抓取物体，把握着行走。

灵巧不需要持续的监督，具有自主周期状态检查的功能，提高可燃性要求，屏蔽和降低了电磁干扰，辐射耐受性，更安静的噪声。如果没力气了，灵巧就到国际空间站直流电插头自己充电。如果悄悄地挠痒痒，灵巧立即反应，会扭动身体，但不会发出笑声。

男子汉是人形机器人的追求。灵巧的外型很像科幻电影中的未来战士，装备有最先进的控制系统、视觉听觉感应器。头可自由动作、双手可以书写，同时也具有指令学习功能。当宇航员出舱时，机器宇航员能听懂指令，做到能为他们递上任何工具。它能帮助宇航员做科学实验，也可以使用一个吸尘器。研究人员说：“这是一个聪明的机器人。它可以看到运动中的物体，并感受周围的环境，就像是一个完美的人类一样。它开辟了无限的可能性！”

人形机器人宇航员——灵巧

灵巧有思想。大脑就是一台电脑。科学家给它安装了多种驱动程序和智能应用软件。它采用先进的控制、

传感器和视觉技术，能够进行自动编程，代替人类去干许多人类没法干的工作。有智慧就有创造。前方发现一个螺丝帽，灵巧停下来思索，用镊子还是吸管去完成任务呢？它的手能灵巧地伸向镊子，夹起螺丝帽。目前，灵巧会使用宇航员常见的手持工具。

健壮——机器人宇航员

灵巧是个美男子。它的头盔形成于快速原型制造。头盔材料采用半透明的，琥珀色的树脂，固化三维塑像，硬化后涂金，成为不透明的烧结玻璃纤维。金光闪闪的面部，给灵巧增添了科学的庄重、太空的迷幻。灵巧注定成为一个科学的奇迹、太空的开心果、大众的万人迷。

灵巧的身材健美。身体、骨骼由数百个铝合金零件组合而成。由于体积的严格限制，不锈钢广泛应用于手和手腕。为了降低复杂性和制造成本，铝合金和不锈钢板的金属托架用于支持整个身体和各种宇航电子设备和电力元件。躯干内部包含CPU系统、大型电子板、分布式电源转换器、以及许多电线和连接器。这些微妙的组件和内骨骼由一个黑色的碳纤维外壳保护。

举重，是运动员的竞技项目，也是灵巧的特长之一。它的手臂按照奥运会举重冠军的标准设计。“肌肉”强劲发达，强大到足以举起等于自身的重量。灵巧比以前的版本设计了更加灵巧的双臂，可执行多项任务。灵巧作为远程操作机器人，意味着操作员可以从远

处控制它的动作。人们常常讥讽体育运动员：四肢发达，头脑简单。灵巧却四肢发达，头脑一点也不简单。它模仿人的手臂运动，既能巧妙地穿针引线、搭扣尼龙扣、铺盖毛毯，也能轻松地举起一辆近300千克的迷你小汽车。

灵巧机器人之间能协同工作

机器人也许正在读达尔文的《进化论》。灵巧的手指头已经进化为4个自由度，而不是人类的3个。大姆指整体活动速度也得到提高。灵巧可以用双手分辨柔软的丝绸。这让机器人专家也感到震憾。机器人抚摸那些滑溜溜、软绵绵、易变形的东西，对感觉的数据、认知的加工和身体灵活性有极高的敏感度。可以这么说，其它机器人还在蹒跚学步的时候，灵巧已经在飞跃。

最先进的拟人机器人是灵巧对自己的评价。灵巧的一个重大进步是超过它的哥哥“R-1”。美国宇航局对它的标准是速度更快、更紧凑、更轻巧。灵巧的计算速度超过第1代太空机器人的4倍，并具有更深入和更广泛的传感范围。

灵巧的先进技术主要有：优化的重叠双手臂、灵巧

的工作区、弹性联合技术、手指和拇指扩展技术、小型化的6轴传感器、多余力传感、超高速关节控制器、颈部极端转动、高分辨率相机和红外系统。灵巧的灵活性允许它使用与宇航员相同的工具。

灵巧轻松横向推举9千克重的哑铃

灵巧强悍威猛，力气很大

为了安全性、提高强度，灵巧机器人的身体上覆盖着白色软化宇航服。它是一套具有高拉伸强度，良好的耐磨性和阻燃性能的宇航服。灵巧穿上专门为它设计的宇航服，金色的面孔闪露着得意和智慧。如果给它一点阳光，它就更灿烂。