谷歌的实验性智能手机可能会成为太空机器人的大脑

spheres的研究工程师d.w. wheeler和nasa的智能机器人团队主任terry fong

人类会觉得沉闷、重复性的任务很烦，工作效率低下，而机器人很擅长完成这样的任务。所以nasa找到了谷歌的实验性“project tango”智能手机，用来绘制了一幅三维环境地图，因为这个智能手机每秒能完成25次测量。经过大量删减的project tango将为叫做spheres的机器人提供导航信息，这些机器人以前自主行动的能力很有限。这个机器人和手机的结合体将在6月10日随着轨道科学公司的cygnus飞船发射升空。如果测试成功了，这个机器人将用来完成一些需要全天候操作的任务，比如密切注视国际空间站中的20000个物体，监测放射性水平，或者检测舱内危险的二氧化碳气团。

“航天员通常用手动的设备来完成这些任务。他们必须随时操作，”nasa智能机器人组的主任terry fong说。“机器人不会抱怨你让它一直工作。”spheres的灵感来自于《星球大战》中的训练机器人，它最早开发于2003年，现在只能在2*2*2米的立方体内活动。为了判断自己的位置，spheres会发射一种红外脉冲，这种脉冲会让这个立方体内的5个信号灯引发一种超声波的“咔咔”声。通过测量每个“咔咔”声要用多长时间才能到达spheres，这个机器人就可以判断自己的位置。但是这意味着，这个机器人不能移动到这个超声盒子的范围之外。

nasa的科学家希望将机器人的活动范围扩大到整个空间站。他们不想在空间站里到处安上信号灯，因为在安装和维护的时候会发生很多争论;他们希望让机器人掌握一些有关环境的知识，从而能够自己导航。

给电脑编程，在里面增加一个非结构性的环境及环境中的物体的图片，这是一个很难的计算机科学问题。所以nasa才会决定求助于谷歌的智能手机，再增加一些调整过的功能，使这个设备适合在太空工作。虽然谷歌公司对project tango的内部功能三缄其口，nasa的工程师zachary moratto还是可以说，这款手机能发射红外信号，然后解读一个摄像机拍摄的视频，从而形成附近环境的实时地图，并根据深度设置物体的颜色。根据红外线形成的三维地图上的深度感应读数，再利用自己的推进器中的知识，spheres就可以缓慢地在整个国际空间站里移动了。

要跟踪存货情况，这个机器人可以使用射频识别(rfid)传感器来随时了解空间站里大约20000件不同物品的情况。

“国际空间站大约有六个卧室大，”fong说。“空间站里的东西可能一直堆到天花板上。”

因为宇航员在空间站里要完成很多任务，而且通常每六个月会来回空间站一次，所以监督工具、食物和其他物品的情况可以了解真实的费用。

spheres和tango的结合设备还能监督空气质量。因为太空中没有重力，呼吸产生的二氧化碳会对宇航员的健康造成危害。国际空间站的风扇会向生活区吹送新鲜的氧气，但是无色无味的二氧化碳会聚集在空间站的角落里。spheres和tango的结合设备就像“煤矿里的金丝雀”，可以寻找空间站里二氧化碳浓度达到危险程度的地方，或者放射性过高等问题。维护一个机器人比保养几十个传感器要容易得多。

宇航员不能把智能手机带到太空去实验，project tango团队正在进行一个简单得多的实验，将nexus s手机附着在spheres上。如果手机的触摸屏在零重力的环境中破碎，就会形成几十个尖锐的小碎片，漂浮在舱内。所以最后的spheres和tango结合设备要用铁氟龙胶带缠好。因为手机信号可能对国际空间站的设备造成干扰，nasa将连接手机和地球上基站的基带收发信机拿掉了。nasa对于将电池带上太空也很谨慎，因为如果电池过热或者需要吸收太多能量，可能造成灾难性的后果。fong的机器人团队还拿掉了preject tango手机的原装电池，使用了一个特制的适合太空用的锂电池。

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