空中客车公司最初审查了飞行助手的概念,作为自筹 资金研究的一部分。然后2016年8月德国航空航天中心 (DLR)航空部门的订单就来了,以继续进行该项目。 随后,由空中客车、德国航空航天中心和路德维希马克 西米利安慕尼黑大学(LMU)的大约50人组成的团队在 不到两年的创纪录时间内实施了这一计划。参与者还有计 算机制造商IBM的专家,CIMON项目的人工智能(AI)基 于他们的沃森技术。多亏了这项技术,这个小帮手能够定 位自己、移动、获取知识并识别他的人类伙伴。
CIMON作为地平线任务的一部分前往国际空间站。它 在那里的工作最初将限于三项实验,这些实验将与德国 空间站工作组成员和临时指挥官Alexander Gerst一起进 行。他们一起承担了对Rubik魔方的颜色进行分类,试验 晶体,并进行医学实验。小帮手协助学习过程,给出逐 步的指导,借助内置摄像头检查完成情况,必要时进行 干预——当然只是口头干预——并在需要时进行纠正。
在太空中用推进器驱动
在国际空间站上,大小和形状像一个药球的球形机器人尽管有五公斤重,但它在太空中失重。为了确保它不 会撞到任何东西并且为了精确移动,CIMON配备了七个 管状空气喷嘴,每个喷嘴都有两个小推进器。它们还允 许它使用肢体语言进行交互。
“沿着x轴有四根管子,这些管子负责向前和向后运 动,为此我们需要最高的速度,”位于腓特烈港的空中 客车科学工程师Philipp Schulien解释道。当各个推进器 得到适当控制时,它们也能让任务伙伴CIMON点头或摇 头。有两个管子用于侧向移动,一个管子用于向上,一 个管子用于向下。选择这种安排,而不是每个轴安装一 个更大的推进器,是由于国际空间站的严格噪声规定。
当小帮手与工作组成员一起工作时,他必须留在 一个“箱子”里——这是空间站内的一个假想的长方 体。CIMON必须做大量工作才能保持原位,因为这个盒 子随着国际空间站的永久旋转而循环移动。此外,船上 的空气不断循环。如果不是因为其阻力,气流和旋转很 容易就会将其推向最近的墙壁。
自动推力脉冲
这就是为什么推进器在其空气喷嘴中定期推出小推力 以校正位置的原因。任务伙伴的各种运动是通过打开和 关闭各个推进器以及控制各个电机的速度来控制的。后 者是0824 ... B系列的无刷伺服电机。SC1801调速控制器 将导航软件的命令转换成适当的速度。
“FAULHABER电机已经在太空旅行中证明了自 己,”Philipp Schulien解释道。“由于每克每立方厘米 的物质在太空旅行时都很重要,我们总是需要尽可能多 的驱动力,并且重量和体积尽可能小。所选的组合非常 紧凑。此外,总的可靠性、长使用寿命和低维护也同样 重要。最后,驱动也应该消耗尽可能少的能量,并且非 常安静,这样工作组就不会受到额外的噪音干扰。”出 于同样的原因,其他FAULHABER电机也被选择去国际 空间站:它们驱动蠕动泵进行生物实验,这也是在地平线 任务中进行的。宇航员助理打算在任务完成后留在飞船 上,并继续自己的训练。他的反馈将帮助地球上的开发 人员微调这个概念。