苏黎世联邦理工学院推出 Helios 四臂机器人用于空间站工作

开幕

ETH Zurich 的学生开发了 Helios，这是一款受灵长类运动启发的四臂机器人，旨在在未来空间站中承担维护和货物处理任务。该原型由一支由 10 名本科生组成的团队历经两个学期建造完成，并计划于 5 月 27 日在 ETH Zurich 的 Audimax 进行官方展示，届时活动为 “Fokus-Rollout”。Helios 并非旨在复制人类的双足行走能力，而是针对微重力环境进行工程化设计，在该环境中，传统的腿部和轮子效用有限。该机器人回应了一个成本挑战：据估计，每位宇航员用于日常维护的工时成本为 14 万美元；团队预计，Helios 可承担约 35% 这类家务处理任务，从而让宇航员专注于科学研究。

设计与技术特征

Helios 采用四条机械臂，而不是传统的“两臂两腿”配置。下方一对手臂作为额外的“手”发挥作用，上方手臂则执行更精细的操作。该设计使机器人能够同时抓取、拉动自身穿过空间站舱段，并将自己固定在墙面上。

机器人使用类似肌腱的系统，通过缆线和卷筒实现控制，电机布置在靠近肩部的位置。该架构在降低运动部件质量的同时，提高了灵巧度和敏捷性——这是在失重、狭小环境中运行的关键因素。

该设计借鉴了灵长类如何在树木间穿行的方式；研究人员发现，这种运动模式在穿梭于失重、封闭空间方面，相比于双足或轮式方案更高效。

目的与成本依据

更长期的目标是将日常“家务”工作——清洁、维修和货物转运——从宇航员身上分担出去。这一转变将使航天机组能够投入更多时间于科学探索，包括癌症研究和器官打印。

团队估算，每名宇航员用于日常维护的工时成本约为 14 万美元。通过提出机器人可承担这类家务任务的约 35%，ORBIT Robotics 将该方案定位为具有成本效益的选择。

开发与展示

Helios 由 10 名本科生团队在两个学期内作为学生“重点项目”建造并设计完成。机器人将于 5 月 27 日在 ETH Zurich 的 Audimax 期间，参与该机构的 “Fokus-Rollout” 活动并进行官方展示。

ORBIT Robotics 是总部位于苏黎世的项目方，其背后的团队基于一种设计思路：机器人能够以类似灵长类的方式“攀爬”空间站走廊，利用多出的手来抓住扶手和墙面，而上方手臂则执行具体任务。

未来计划

尽管 Helios 当前展示的是经过地球测试的原型，它仍被定位为一款计划在未来航天发射中使用的机器人，用于在轨道上展示其能力。