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智能机器人CIMON搭乘猎鹰9号踏上飞天之旅,协助宇航员完成太空实验

undefined 南京柯南(www.nanjinghunyin.cn)了解到在周五凌晨,SpaceX将最新的火箭发射升空,前往国际空间站。猎鹰9号火箭携带着一件非常独特的货物:一个球型机器人,用于帮助其中一名宇航员进行实验。你可以把它当成是太空版的Alexa。
该机器人被称为航天员互动移动伴侣(Crew Interactive Mobile Companion,简称CIMON)。当德国宇航员Alexander Gerst在国际空间站上进行科学实验时,CIMON将担任他的助手。作为IBM和空客公司的合作成果,制造者们希望测试像CIMON一样的机器人到底能不能发挥作用,以及其显示界面在人机交互时是否有效。到目前为止,服务器还未将信息反馈到地球上。
CIMON向设计者提出了几个独特的设计挑战。首先,当我们大多数人将“太空机器人”和《太空漫游2001》中的Hal(电影中建造在墙里的机器人)联系起来时,设计师将如何设计一个机器人助手?当然,CIMON不会被建造在国际空间站的墙壁里面,也不会控制空间站。相反,空客和IBM的设计师和工程师选择了一个他们认为不会造成威胁的外形:一个漂浮的球形机器,露着一张友好、中性的脸。虽然CIMON看起来有点令人毛骨悚然,但正如Co.Design在机器人揭幕时所指出的那样,将人脸放在电脑上是有一些理由的。
“为了美观,机器人被设计成球形,因此当它飞向你的时候就不会像有一个立方体飞向你的时候一样可怕。”负责这个项目的空客公司首席系统工程师Philipp Schulien说。“显示器本身刚刚好是人脸的尺寸,因此与CIMON交谈时会更自然。”没错,篮球大小的机器人以及它的面部设计是为了让它能够更好地与人交互,而不会使人感到不安。而它圆润的外形使它在意外撞上宇航员或空间站设施时不容易造成伤害或者破坏。
将CIMON做成球形也带来了工程挑战:大多数部件都有尖锐的边角,而且不能很好地装配成球形。毕竟,绝大多数电子设备被包装成长方形盒子是有原因的。为了解决这个问题,Schulien和他的团队使用3D打印机在电子部件周围打印出了CIMON的外形。该机器人还配备了14个风扇,推动他在国际空间站内运动;它通过一个依赖于模块内视觉标记的内部导航系统来确定自己的确切位置,像一只宠物狗一样,随叫随到。
CIMON的主要工作是帮助德国宇航员Alexander Gerst在做实验的时候节省时间。现在,Gerst和他的同事必须在一台具有实验精确程序的笔记本电脑和他们正在进行实验的实验室之间来回浮动。解决方法是这样的:浮漂机器人可以和Gerst一起行动,他可以向机器人询问实验的下一步骤以及需要什么工具,这样子就可以节省他跑来跑去的时间。它还配备有三个用于记录实验的相机,这样子就不需要另一个宇航员来记录实验或在实验室安装摄像机了。
IBM Watson设计师Matthias Biniok基于Gerst的实验信息以及像维基百科这样的外部资源,培训了机器人的内部人工智能系统。它也可以播放音乐、玩游戏、闲聊,甚至在宇航员想家时表示同情,但Biniok说,Gerst对这些肤浅的娱乐不太感兴趣,仅仅希望CIMON能够帮助他变得更有效率。IBM团队也不得不考虑国际空间站中的大量的噪音——他们使用德国航天局发送的声音剪辑来训练机器的学习算法来识别Gerst在喧嚣中的声音。
但正如Biniok所承认,为CIMON开发大脑的技术并不是特别开创性的:它只是基于与太空相关资料进行训练的Watson Assistant。他说,真正的突破是CIMON的大脑正在使用公司的法兰克福服务器上的Watson Cloud——这意味着Gerst问的每一个问题,都必须从国际空间站到外部卫星,到地面站,再到德国,然后再一路返回。在系统的第一个原型实验期间,这个过程花费了八秒。但是,通过预先缓存和数据连接优化的组合,团队能够将延迟时间缩短到两秒,该团队正在申请专利,因此Biniok不会更详细地说明它是如何工作的。
最重要的设计决策可能就是CIMON的脸。Biniok说,比起能够帮助他更快地完成任务,Gerst对机器人的情感能力不太感兴趣,但宇航员在他想要什么样的面孔这个问题上有直接的发言权:他选择了一个更抽象但比简单的笑脸更现实的面孔。CIMON可能是为工作而设计的,但是它的情商在未来会变得越来越重要。空客希望CIMON能在未来的星际任务上发挥出色作用,并且在这些星际任务中,理论上它可以成为宇航员的知己。
目前,CIMON的作用将取决于他是否可以减少进行实验所需的时间,而不是他情感倾听的功能优势。 也许有一天,他敏感的反应和善解人意的挑眉将帮助前往火星的机组人员在旅途中保持理智和人性。
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