揭秘在月背給嫦娥六號(hào)拍照的迷你機(jī)器人:不到5kg 卻像個(gè)人
嫦娥六號(hào)探月任務(wù)中,著陸器、上升器組合體的這張合影讓人過(guò)目難忘。這是誰(shuí)拍的?又是怎么拍的?
它就是——月面自主智能微小機(jī)器人。
這個(gè)小家伙的重量還不到5kg,但功能很齊全,具有全套自主的月面分離、移動(dòng)和月面成像功能。
月面自主智能微小機(jī)器人的主要任務(wù)就是在月背拍一張嫦娥六號(hào)著陸器和上升器的合影,因此要對(duì)構(gòu)圖、光照和拍攝角度有一定的研究,尤其是主體的位置、陽(yáng)光的光照角度。
到達(dá)月面之后,它自主從著陸器上分離,移動(dòng)到相對(duì)適合成像的位置,智能取景,為嫦娥六號(hào)任務(wù)留下珍貴的記憶。
它的最大特點(diǎn)就在于自主智能,使用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)AI技術(shù),因此具備類似思考和判斷的能力,更像一個(gè)人。
通過(guò)發(fā)揮神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)人經(jīng)驗(yàn)的能力,它可以實(shí)現(xiàn)很多用傳統(tǒng)方法實(shí)現(xiàn)不了的目標(biāo),比如調(diào)整拍照的角度。
以往在月球的拍照任務(wù),都要測(cè)算出拍攝物與拍攝設(shè)備之間的相對(duì)距離、方位和最佳拍照時(shí)間,但這次采用的是自主智能的拍照方式,如何拍得好看,全靠機(jī)器人自己來(lái)判斷。
當(dāng)然,月背拍照環(huán)境與地面不同,尤其是光源單一,都是來(lái)自太陽(yáng)的平行光,背景又是完全黑的星空,為此科研人員買了各種各樣的燈,讓機(jī)器人學(xué)習(xí)這種特殊的光照條件,最終實(shí)現(xiàn)了拍照的智能決策。
這也驗(yàn)證了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的AI技術(shù)在月球表面的環(huán)境下、在有限的計(jì)算資源約束下的可行性。
中國(guó)航天科技集團(tuán)黃煌介紹說(shuō):“智能算法就是模擬人對(duì)一個(gè)物體進(jìn)行拍照,不需要做精確的計(jì)算,而是根據(jù)拍到的照片好與不好,自主進(jìn)行判斷,自主做一些決策調(diào)整,最終達(dá)到最好的效果。”
讓這么個(gè)小家伙在月背順利行走并不容易,因?yàn)槟抢锊幌裨虑蛘嬗兄鴱V闊的平原和巨大的撞擊坑,更多的是山脈、深谷、火山口等,地勢(shì)更加復(fù)雜。
在航天科技集團(tuán)的一間實(shí)驗(yàn)室內(nèi),科研人員在模擬特殊地形上進(jìn)行小機(jī)器人的測(cè)試實(shí)驗(yàn),反復(fù)調(diào)整小車的結(jié)構(gòu)和技術(shù)細(xì)節(jié),前后開展了上百次的各類地面試驗(yàn)。
可能你會(huì)問(wèn),就為了拍點(diǎn)照片,專門造這么個(gè)小機(jī)器人值得嗎?
其實(shí),月面自主智能微小機(jī)器人雖然技術(shù)難度高,但制造成本卻比較親民。隨著技術(shù)應(yīng)用的成熟,未來(lái)的應(yīng)用領(lǐng)域非常豐富。
為了輕巧設(shè)計(jì),科研人員采用了一些商用的器件,因此更具備民用潛力。
事實(shí)上,這類機(jī)器人在生活中的應(yīng)用場(chǎng)景也很多,在窄小的洞穴或管道巡檢等場(chǎng)景也可以應(yīng)用。
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