观看三脚架机器人测试其小行星跳跃技能

在宇航员离开地球引力几天、几周甚至几个月之前，他们会在美国宇航局著名的抛物线飞行器上进行练习。在经过改装的客机上进行这些激烈的飞行时，受训人员会经历一系列令人反胃的起伏，因为飞机的上下剧烈运动会产生零重力环境。然而，最近，一个机器人接受了与人类同类类似的训练——可能是在它自己的太空之旅之前。

几年前，瑞士苏黎世联邦理工学院的八名学生参与设计了 SpaceHopper。这款小型三足机器人专为应对小行星等低重力环境而设计，旨在（您猜对了）在周围环境中跳跃。SpaceHopper 使用经过深度强化学习模拟训练的神经网络，可以跳跃，利用小行星的低重力滑行，然后在半空中调整方向并稳定下来，然后安全降落到地面。从那里，它会重复此过程以有效地跨越大距离。

但是，设计一台在计算机模拟中理论上可以运行的机器是一回事，而在现实世界中建造和测试它又是另一回事。

将 SpaceHopper 送往最近的小行星并不是一个成本效益高或简单的试运行方法。但得益于欧洲航天局和 Novespace（一家专门从事零重力飞行的公司），该机器人可以测试其动作，这是仅次于最佳的选择。

在最近一次 30 分钟的抛物线飞行中，研究人员让 Sp​​aceHopper 在 Novespace 的空客 A310 飞机上的一个小型封闭空间内进行多达 30 次零重力模拟，每次持续 20-25 秒。在一次实验中，当飞机达到零重力状态时，操作员将机器人释放到半空中，然后观察它仅通过腿部运动重新调整到特定方向。在第二次测试中，该团队对 SpaceHopper 进行编程，使其从地面跳起并重新调整方向，然后轻轻地与附近的安全网相撞。

由于抛物线飞行创造了完全零重力的环境，SpaceHopper 实际上是在比假想小行星更低的重力条件下首次亮相的。正因为如此，机器人无法像在微重力环境下那样“着陆”，但展示其实时定位和调整的能力对研究人员来说仍然是一大进步。

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“直到那一刻，我们才知道这个机器人的效果如何，以及它实际上能做什么，”SpaceHopper 团队成员 Fabio Bühler 在苏黎世联邦理工学院最近的精彩视频中说道。“这就是为什么当我们看到它成功时会如此兴奋。这让我们如释重负。”

SpaceHopper 的创造者相信，有朝一日将他们的跳跃机器人部署到小行星上，可以帮助天文学家对宇宙的历史有新的认识，并提供有关太阳系早期的信息。此外，许多小行星都充满了有价值的稀土金属——这些资源可以为国内众多行业带来巨大的利益。