Astrobee：三台机器人组成的系统，用于寻找宇航员袜子并清理太空站

在不久的将来某个时刻，NASA计划在月球轨道上部署一座名为Gateway的永久性空间站。与拥有常驻宇航员的国际空间站（ISS）不同，Gateway主要将作为中转站，是前往月球表面或最终前往火星的宇航员的落脚点。 

NASA预计，Gateway大部分时间都将无人居住（机组人员每年只会在站上停留六周），但每当宇航员抵达时，空间站都必须准备就绪，为他们提供安全、温暖、充满空气的空间。那么，谁来保持这座空间站的整洁与秩序呢？机器人！

测试期间，一个立方体形状的小型机器人在站内灵活移动，找到了被标为“通风口”的位置（该通风口用于舱内空气循环），并利用计算机视觉自动识别出堵住通风口的异物——一只印有图案的“宇航员袜子”。 

随后，机器人Bumble对空间站日本实验舱的第六个舱段进行了检查，构建出高分辨率的多传感器三维地图。在这次巡检中，机器人发现自己会碰到游荡的电缆，并将其理顺，还能应对模拟的太空与地面通信中断。最终，在地面操作员的少量及时协助下，它完成了全部任务。 

NASA的自主与自适应维护集成系统（Integrated System for Autonomous and Adaptive Caretaking，简称ISAAC）的目标是，让已在太空站上运行的自主系统（例如生命保障系统、供电系统）与一台移动式自主或半自主机器人协同工作，以应对任何需要物理干预的情况。 

NASA以微流星体撞击为例：唯一的应对方法是找到破口位置，抓取补丁并将其固定。这意味着机器人系统必须能够移动并操控物体。 

即便拥有小巧的“手臂”，Astrobee机器人实际上也并非为大量操作而设计，因此要让无人值守的空间站保持正常运转，它们几乎肯定需要帮助。这种帮助很可能来自“Robonaut 2”（R2），它可能会在2021年返回国际空间站，继续此前因遇到一些问题而中断的测试。 

不过，在装上腿部返回空间站后，R2将开始移动，并（非常缓慢而谨慎地）执行宇航员承担的许多任务。这一直是R2的目标之一，只不过在Gateway上，它将代替宇航员完成工作，而不是与宇航员一同工作。还有其他机器人可能加入ISAAC项目，例如GITAI公司的机械臂，它将在参与SpaceX的下一次飞行任务后，在国际空间站接受测试。

ISAAC团队已进入站上的第二阶段测试，重点是在无人货运飞船与无人空间站之间运输货物时，协调控制多个机器人。除测试外，研究人员还在改进操作界面，以简化机器人系统的控制。 

在第三个也是最后一个测试阶段，科学家将为ISAAC设计更复杂的故障场景，例如模拟舱内漏气或火灾，并开发可靠的异常响应方法，以应对这些模拟危机中出现的异常情况。 

国际空间站和Gateway距离地球足够近，人类可以在必要时进行干预，而ISAAC则在长期规划中朝着机器人更高自主性的方向发展，这正是探索火星所需要的能力。理想情况下，等人类抵达“红色星球”时，那里将已有一个完全准备就绪的基地，而繁重的工作将由机器人完成。 

简而言之，Astrobee是一套新型自由飞行机器人系统（由三个机器人搭档组成），可帮助宇航员减少处理日常事务的时间，让他们更专注于只有人类才能完成的工作。这些机器人设计用于执行盘点、记录宇航员进行的实验、在站内搬运货物等任务。 

Astrobee系统由三个立方体形状的机器人、软件以及用于充电的对接站组成。机器人分别被命名为Honey、Queen和Bumble。它们将在NASA的月球任务和其他深空任务中发挥重要作用。Astrobee这类系统未来可能成为太空飞船的看护者，在机组人员不在时负责监控和维持各系统的持续运行。