Robonaut 2 空间人形机器人

是什么

Robonaut 2（常缩写为 R2）是 NASA 与通用汽车（General Motors）在合作协议框架下联合研制的人形机器人 ^[1]。NASA 把它描述为一台灵巧的机器，拥有人一样的手和手臂，能够使用国际空间站（International Space Station, ISS）乘员所用的同一批工具 ^[1]。人形外形并不是装饰：如果一台机器的手能握住为人设计的工具，它就能拿起扳手、扶住相机、操作按人的身体尺寸设计的控制面板，而不必为它另造一整套专用设备。

上天之前的考验

要进入轨道的硬件必须经受住地面上难以复现的环境。NASA 表示，R2 在飞行前接受了振动、真空和辐射测试 ^[1]。振动测试模拟发射时的剧烈抖动，真空测试模拟大气层以外的近真空环境，辐射测试则针对航天器在地球大气保护之外会遇到的带电粒子。通过这类测试并不能保证机器在轨道上一定好用，但可以排除最明显的失效方式。

发射与进驻

2011 年 2 月 24 日，R2 被送往国际空间站，目标是成为空间站的常驻成员，而不是短期访客 ^[1]。它搭乘的是 STS-133 任务，该任务于 2011 年 2 月 24 日下午 4:53:24（美国东部时间）发射，任务持续 11 天 ^[2]。成为常驻成员会改变一台机器人的用途：留在站上的机器可以被反复测试、调整，作为长期实验平台使用，而不只是一次演示。

最初的工作

R2 最初的主要任务，是让工程师了解灵巧机器人在太空中会有什么样的表现 ^[2]。这是研究性任务，而不是维护性任务。在地面上运转顺畅的电机、关节和控制软件，在物体不再有重量的环境里可能表现不同；工程师需要从轨道上真实运行的灵巧机器人那里拿到测量数据，才能设计下一代机器。

2014 年，R2 增加了带两条腿的移动平台，使它能够在空间站内部移动 ^[1]。固定在一个安装点上的机器人只能触及该点周围的工作范围，有了腿才能到达站内的不同位置。

为什么重要

NASA 认为，人形机器人在太空最大的未来价值，可能是在航天员出舱活动（spacewalk）时充当助手或替身 ^[1]。在航天器外工作速度慢、体力消耗大，而且航天员要面对舱外环境的危险；一台能使用与人相同工具的机器，因此成为分担这类工作、或承担其中风险较高部分的合适候选。R2 正是朝这个方向迈出的一步：把一台人形机器人送上空间站，让工程师真正了解这样的机器在轨道上会如何表现 ^[1][2]。