在宇航员端 ， TDPA-HD减少了对操作者的力反馈 ， 因此传递给宇航员的能量不会多于从环境中测得的量 。 这维持了系统的稳定 ， 意味着宇航员不会命令机器人 ， 对环境施加比他们设想的更多的力 ， 保证了宇航员和机器人的安全 。
科学家将这种操作方法称为“监督自主” ， 比起机器人完全自主行动、控制者直接远程操纵、在处理如意外错误和信息延迟时更有效 。 控制者成为了一个监督者 ， 如果机器人遇到问题 ， 人类可以介入其中并帮助它完成任务 。
不过宇航员反馈说 ， 这种“监督自主”仍有局限性 ， 沉浸感不足 ， 他希望机器人可以完成更多的任务 。
三、高自动化却带来高工作量？不符科学家预期2022年6月到7月 ， 研究团队参加了由德国航天局在埃特纳山进行的ARCHES试验活动 。 前宇航员Thomas Reiter在埃特纳山附近的卡塔尼亚镇的控制室 ， 控制处于海拔2700米的熔岩地带的机器人 。
▲ARCHES试验画面
这是他们在“扩展自主”方面进行的首次尝试 ， 意思就是允许宇航员根据任务增加或减少机器人的自主性 。 2019年 ， 宇航员Luca只能通过机器人的摄像头和操纵杆进行观察和运动 ， 这一次Thomas拥有一个互动地图 ， 他可以在上面进行标记 ， 让机器人自动驶向标记点 。
与2019年通过力反馈控制机器人机械臂相比 ， 现在宇航员可以在Mask R-CNN（基于区域的卷积神经网络）的帮助下自动检测和收集石头 。
从现实环境中测试研发的新功能 ， 让研究人员收获了很多 。 特别是 ， 自动化程度越高并不意味着宇航员的工作量越低 ， 这个假设并不总是对的 。
与宇航员经常使用自动采集样本相比 ， 自动导航的使用频率并不高 ， 这意味着它比操纵杆驾驶更费力 。 这可能是因为宇航员对自动系统信任度低 ， 得到反馈的时间较长等 。
未来 ， 科学家希望能够测试一个真正扩展自主的、多机器人的场景 ， 为此他们启动了Surface Avatar项目——在一个大规模的火星模拟环境中 ， 国际空间站的宇航员将在地面上指挥一个由四个机器人组成的团队 。
2022年6月 ， 宇航员Samantha Christoforetti和Jessica Watkins进行了Surface Avatar项目的初步测试 ， 第一次大型实验计划将于2023年进行 ， 这次实验将是这个研究团队迄今为止最复杂的国际空间站远程机器人任务 。
▲宇航员Samantha Christoforetti正在进行试验
结语：机器人或会在月球上与我们“隔空相望”上述的科学场景在未来的月球和火星任务中可能会出现 。 对人类和机器来说 ， 太空是一个充满很多未知与困难的地方 。 未来我们进行太阳系的探测时 ， 在派人类执行任务之前 ， 可能需要先发射机器人探测器到未知行星上探测水域 。
在这之前 ， 其他行星的探测器都是由预编程软件以及科学家从地面发送指令控制的 ， 传输时间较长 。 我们通过提高机器人的自主性 ， 提高了宇航员执行任务的科学回报率 ， 并避免了人类登陆其他星球带来的潜在污染 。
此外 ， 这个研究对操作者在远处指挥机器人团队具有一般性参考价值 ， 例如维护太阳能和风能园区和搜索和救援任务等 。
来源：Robohub
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