教机器人在月球上行走，也许还能互相拯救

俄勒冈州胡德山上的帕尔默冰川不是月球，但它是一个练习的好地方。

位于波特兰以东约 70 英里的雪山上约 6,000 英尺处，一支来自南加州大学、德克萨斯农工大学、佐治亚理工学院、俄勒冈州立大学、天普大学、宾夕法尼亚大学的多学科团队，和美国宇航局聚集在一起释放一个四足动物 机器人 名为灵入荒野。

包括工程师在内的团队， 认知科学家作为 LASSIE 项目的一部分：模拟环境中的腿式自主表面科学，地球科学家和行星科学家对 Spirit 进行了现场测试。 在去年夏天五天的测试中，Spirit 覆盖了各种具有挑战性的地形，用他细长的金属腿在移动的泥土、泥泞的雪和巨石上漫步。 有时他熟练地穿过山坡，有时他摇摇晃晃地摔倒。

这是更好地了解基材特性并学习更好地在这些极端地形上行走的过程的一部分。 精神号记录的练习时间产生的数据将用于训练未来机器人在星际表面上使用，例如地球的月球，也许还有我们太阳系中的行星。

南加州大学维特比工程学院电气与计算机工程系助理教授钱飞飞表示：“有腿机器人需要能够检测到与地面相互作用时发生的情况，并相应地快速调整其运动策略。”高级计算学院是该项目的领导者。 “当机器人腿在冰上打滑或陷入软雪中时，它会激励我们寻找新的原理和策略，以突破人类知识的界限并实现新技术。我们从观察到的失败中学习和改进。”

精神从每一步中学习。

俄勒冈州认知科学家克里斯蒂娜·威尔逊 (Cristina Wilson) 表示：“就像我们人类在不平坦的地面上行走时，我们可以检测脚下地面如何移动一样，有腿机器人也能做到同样的事情。”州立大学。

机器越多越好

钱的团队并不打算只停留在一个机器人独自在荒野中徘徊。 她和宾夕法尼亚大学的前同事 Cynthia Sung、Mark Yim、Daniel Koditschek 和 Douglas Jerolmack 计划开展桁架项目：机器人暂时联合起来克服桑迪陷阱，然后分开。 他们想帮助 航天局 将机器人团队放到月球上，让它们一起完成任务。 他们将利用他们所获得的知识以及他们在任务中收集的数据，并将这些细节相互传达。

“它们会感知地面状况，”钱说，“然后相互交换这些信息，共同形成一张运动风险估计地图。然后，机器人团队可以使用这张穿越风险地图来为他们的行星探索提供信息。” ：“这里有一片极其柔软的沙地，对于轮式漫游车来说可能存在很高的风险。过来这里，这可能是一个更安全的区域。”

用于此类工作的机器人将不仅仅是 Spirit：还有轮式漫游车（非常适合有效载荷和长距离）、六足机器人（中等有效载荷，但比轮式更好的机动性）和类似狗的机器人就像 Spirit 的坚固版本（机动性最高，距离更短）。 这是这项研究中最酷的部分，这部分听起来像是变形金刚会做的事情，或者至少是“幸存者”中的一组漂流者会做的事情：如果一个人陷入困境，被松散的泥土、岩石或峡谷弄得无法移动，他的机器人伙伴会到达并连接在一起，形成一座桥梁，或一座金字塔，将他们的朋友提升到安全的地方。 然后回去工作。

“当他们计划将机器人拉起来的策略时，他们将决定施加什么力量以及机器人应该到达什么位置，同时还要编译地形信息，”钱说。 “这就是如何使用这些功能的关键思想：防止极端地形中的运动故障并从中恢复。”

回到胡德山

Spirit 可以绕过各种自然环境，学习如何在具有挑战性的地形上更好地移动。钱在南加州海滩上让他摆脱了束缚，多所大学的团队在白沙国家公园的柔软颗粒中对他进行了实地测试在新墨西哥州。 但在胡德山拍摄的视频显示，在这些类似行星的环境中，这种景观是多么超凡脱俗。 这为勇气号提供了大量在地球上学习的机会，然后再探索其他星球。

美国宇航局约翰逊航天中心的地质学家瑞安·尤因在视频中说：“看看我们的周围，要推动这个高度是非常困难的。” “但作为有腿的生物，作为人类，我们可以轻松地绕过它。狗也可以轻松地绕过它。因此，这个项目是我们可以在像其他行星一样的环境中实现新科学和新移动性的试验场。”

事实上，一只狗确实在到处乱窜：霍华德，威尔逊的德国牧羊犬，以精神号只能梦想的那种敏捷性四处游荡。

“我们将观察霍华德在不同类型的冰雪条件下如何移动，”钱在视频中说道。 “在这些组合动作中，究竟是什么让他能够在具有挑战性的地形上取得成功？”

LASSIE 计划要求 Spirit 号再进行两次旅行：前往白沙和返回胡德山。 来自南加州大学和宾夕法尼亚大学的 TRUSSES 团队还计划明年带着 Spirit 和其他新型多任务机器人访问白沙。 想象一下瓦力和朋友们在一起的情景。