微小的“超级机器人”将如何制造廉价的模块化卫星

在某些地方，例如外太空，不仅不适合派人去做工程，而且非常危险，而且价格昂贵。 在地球上建造大量符合太空条件的零件，然后将它们拖到那里，这也是不合逻辑的。 美国官员需要更灵活，模块化并且完全（人工）更智能的东西。

进入Phoenix项目。 2014年1月，美国国防高级研究计划局（DARPA）向南加利福尼亚大学（USC）信息科学研究所（ISI）的沉卫民博士及其团队授予了100万美元的赠款，以适应其可重构的“ SuperBot”在太空中使用的机器人。

DARPA称，ISI与总部位于加利福尼亚的NovaWurks一起生产15磅重的模块（称为StarCells），这些模块组合在一起可以形成“低成本，几乎可以无限扩展的模块化卫星架构”。

DARPA说，这些设备或沙粒彼此连接并“共享数据，电源和热管理功能”。 因此，它们可以适应“具有任何类型，大小或形状的有效载荷”的各种不同情况或太空任务。 模块也可以在装配线上便宜地生产。

PCMag访问了位于加利福尼亚Marina del Rey的Shen医生的办公室，以了解更多信息。 Shen博士在ISI的研究集中于自重配置，自适应和自主机器人以及其他人工智能系统。 他出生于上海附近的金华市。文革后，邓小平重新开放大学时，沉在北京大学学习电气和计算机工程，并于1982年毕业。

作为美国最优秀的学生之一，他随后被允许在美国申请研究生学习。他选择卡内基·梅隆（Carnegie Mellon），他在访问北京时就认识了人工智能和人机交互技术的赫伯特·西蒙。 由于沉只有不到六个月的英语强化学习，并且是CMU的第一位中国大陆学生，这对他来说是一种文化上的震惊。 但是西蒙指导了沉，并在他的一生中扮演了越来越重要的角色。

“他是我所认识的最伟大的人。”沉指着办公桌上方有关西蒙的裱框文章。 西蒙（Simon）于2001年去世。

在沈的桌子上，散布在惯用的怪胎用具（Yoda，C-3PO和R2-D2）中，几个SuperBot单元，红外探测器闪烁，独立移动。 每个SuperBot的尺寸约为5乘2.5乘2.5英寸，并具有六个可重新配置的通用连接器，板载电源，控制器，传感器，执行器和通信器（红外，蓝牙，短波无线电）。 它们具有三种不同的运动：俯仰，偏航和横滚。 在实验室测试中，SuperBot证明它可以行进超过1100米的距离，垂直提升绳索并攀爬110米的沙丘。

沉博士解释了他如何进入机器人领域：“即使在我回到中国时，我也一直梦想着寻找一生可以创造的东西。我学习计算机。我找到了人工智能领域。我想，哇，那时，我的梦想是建造一个像小孩子一样学习的小机器人，将它扔到一个新的环境中，它会自身增加知识。后来，当我有了自己的孩子，看看他们如何学习，然后我知道我们离这种情况还很遥远！”

因此，沉博士没有尝试模仿人类获取知识的方式，而是“教导”了他的机器人来应对“意外”并以这种方式适应。

沉博士解释说：“每次您采取行动时，您都要根据自己的以往经验和已经掌握的知识进行预测，然后再进行行动，然后看看会发生什么。如果结果是碰巧符合您的预测，那就太好了。如果没有，我们称之为“惊喜”，机器人必须能够停止并分析情况，找出原因，进行修改，学习然后继续前进。”

沉博士说，研究人员可以将100辆SuperBots投降到沙漠中，在那里他们将自己重新配置成漫游车，并越过沙丘。 然后，他们可以重新构造腿长并爬到沙丘的顶部，然后“重新组装到温室中，放下种子，并保护这些种子两周，直到它们开始生长为止”。

在过去的九年中，SuperBot项目不断发展。 当前软件版本最多为2, 000（主要是C，带有一些汇编代码），并且有五个版本的电子和机械配置。

沉博士无法直接评论DARPA正在进行的工作，尽管有报道称发射可能会在今年的某个时候进行。 他将说，但是，他们目前正在解决电源问题，或者正在寻找一种方法，如果模块的电池出现故障，则这些单元可以在整个单元链中共享电源。

Shen解释说：“ SuperBot必须在没有全球时钟或领导者的情况下应对-每个部门必须独立运作。” “我们的连接器也不同。即使一侧损坏，另一侧也会说，'我要离开您，然后在这里重新连接。' 他们使用短波无线电从远处互相呼叫。当他们接近时，他们使用红外线闪烁。我们现在一直在研究更复杂的配置。”

但是当被问及沉如何提出这个名字时，他很沮丧。 “这是一个有趣的问题。我只是想，'这是一个伟大的机器人，它需要一个超级名字！' 然后我想，“超级机器人！” 我爱创造力。我们在这里所做的一切-从未有过。”

有关更多信息，请查看下面视频中的Phoenix项目。