智能机器人小组（IRG）是位于加利福尼亚硅谷的NASA艾姆斯研究中心智能系统部门内的一个研究组织。该小组在机器人和自主性领域开展应用研究，是NASA在机器人技术方面的主要组织之一，与喷气推进实验室和约翰逊航天中心的小组并列。其工作范围涵盖用于人类探索的机器人、感知与导航、用户界面、软件架构以及仿真。
IRG开发了著名的太空飞行系统，包括部署在国际空间站上的Astrobee自由飞行机器人，并且是VIPER月球车在飞行软件、导航、仿真和任务操作方面的主要贡献者。该小组还开展了多次机器人现场测试活动，以支持太空飞行任务概念开发，其工作促成了与卡内基梅隆大学合作的GigaPan系统的商业化。
研究领域
该小组的研究活动强调用于太空探索的应用机器人技术。关键领域包括感知与导航，其中算法使月球车和自由飞行机器人能够自主绘制环境地图并穿越地形。用户界面开发侧重于为操作员提供在远程或危险环境中监督机器人的工具，通常结合仿真环境用于任务规划和培训。IRG开发的软件架构支持模块化、可复用的机器人控制和数据处理系统。
Astrobee自由飞行机器人
Astrobee是一系列立方体形状的机器人，设计用于在国际空间站内部运行。IRG开发了Astrobee系统，该系统协助宇航员执行日常任务，如库存跟踪和环境监测，并作为微重力机器人实验的平台。这些机器人使用电动风扇进行推进，使用摄像头进行导航，从而实现自主对接和充电。Astrobee建立在早期自由飞行器概念的基础上，自2019年部署以来一直在空间站上运行。
VIPER月球车贡献
IRG是VIPER（挥发性物质调查极地探索月球车）任务的主要贡献者，该任务旨在绘制月球南极的水冰分布图。该小组提供了飞行软件、导航算法、仿真工具和任务操作支持。VIPER的设计包括一辆带有钻头和光谱仪的移动机器人，IRG的导航系统旨在实现具有挑战性的极地地形的自主穿越。该任务原定于2024年发射，但截至2025年，其状态已受到计划审查的影响。
现场测试与GigaPan
IRG在沙漠和火山地区等陆地模拟地点组织并参与了多次现场测试活动，以在类似火星的条件下验证机器人系统。这些测试为人类-机器人团队和样本返回场景的任务概念开发提供了信息。GigaPan系统是与卡内基梅隆大学合作开发的，通过拼接数千张照片来创建高分辨率全景图像。该系统最初用于行星表面记录，后来被商业化用于公众使用，使教育工作者和研究人员能够分享沉浸式图像。
合作与影响
该小组与学术机构（包括卡内基梅隆大学）以及其他NASA中心合作。其工作影响了机器人软件实践，并为太空应用中更广泛的人工智能领域做出了贡献。IRG在火星探测月球车任务中的经验，记录在Kristen Stubbs和Illah Nourbakhsh于2004年的一份技术报告中，强调了任务操作和人机交互方面的教训。该小组对机器学习和计算机视觉的贡献应用于导航和感知系统，尽管这些算法的具体细节未公开详述。
参见
参考文献
- Stubbs, K., & Nourbakhsh, I. (2004). An Analysis of the Intelligent Robotics Group's Experience with the Mars Exploration Rover Mission. CMU-RI-TR-04-45.
- NASA Ames Research Center. Intelligent Robotics Group official website.
外部链接
- 官方网站
- IRG实验室的GigaPan（由卡内基梅隆大学开发的系统），检索于2011年10月24日19:47 GMT。