開場
ETH Zurich 的學生開發了 Helios,一款受靈長類動作啟發的四臂機器人,目的是在未來太空站上處理維護與貨物任務。該原型由一組 10 名本科生在兩個學期內打造完成,並預定於 5 月 27 日在 ETH Zurich 的 Audimax 舉行的「Fokus-Rollout」活動中進行正式展示。Helios 並非複製人類的雙足步行,而是針對微重力環境進行工程化設計,因為傳統的腿與輪子在該環境下效用有限。這款機器人也回應一項成本挑戰:估計每花在例行維護上的太空人時數成本為 14 萬美元,團隊推測 Helios 可承擔約 35% 這類家務工作,讓太空人能更專注於科學研究。
設計與技術特徵
Helios 採用四支手臂,而非傳統的兩臂兩腿配置。下方一對手臂作為額外的「手」,上方手臂則負責更精準的作業。這種設計使機器人能同時抓握、拉著自己穿越太空站模組,並將自己固定在牆面上。
機器人採用類腱系統,使用鋼索與捲盤,馬達安置在靠近肩部的位置。這種架構在降低移動部件質量的同時,還能提升靈巧度與敏捷性——這些都是在失重、狹小環境中操作的關鍵因素。
設計靈感來自靈長類如何在樹木間穿梭,研究人員已辨識出:這種動作模式,較之雙足或輪式做法,更有效率地在失重、封閉空間中移動。
目的與成本考量
長期目標是將例行的「家務」工作——清潔、修繕與貨物移轉——從太空人身上卸下。此一轉變將使太空任務團隊能投入更多時間於科學探究,包括癌症研究與器官列印。
團隊估計,太空人用於例行維護的時數成本約為每人 14 萬美元。透過提出機器人可承擔約 35% 這些家務工作,ORBIT Robotics 將此做法定位為具成本效益的方案。
開發與展示
Helios 由一組 10 名本科生在兩個學期內打造並設計為學生「focus project」專案。該機器人將於 5 月 27 日在 ETH Zurich 的 Audimax 於該校的「Fokus-Rollout」活動中進行正式展示。
ORBIT Robotics 是位於蘇黎世、負責打造 Helios 的計畫團隊,設計基於機器人可用類靈長類方式在太空站走廊中進行「攀爬」的能力:利用額外的手臂抓住扶手與牆面,而上方手臂則執行任務。
未來計畫
儘管 Helios 目前展示為經地球測試的原型,但團隊已提出它是一款預計用於未來太空發射的機器人,用以在軌道中展示其能力。