Инженеры впервые протестировали автономного робота на МКС: видео
Исследователи из Стэнфорда продемонстрировали новый уровень автономной робототехники на борту Международной космической станции (МКС). Используя свободнолетающую систему Astrobee, команда впервые внедрила управление на основе машинного обучения, позволяя роботу самостоятельно планировать движения по сложным внутренним пространствам станции. Об этом сообщили в исследовании, представленном на Международной конференции по космической робототехнике iSpaRo 2025 года и опубликованном с участием НАСА.
Astrobee — компактный робот кубической формы с вентиляторным приводом, способный свободно перемещаться по модульным коридорам МКС. Пространство станции заполнено компьютерами, оборудованием и кабелями, что делает навигацию крайне сложной.
«Традиционные методы планирования, используемые на Земле, здесь неэффективны. Ограниченные ресурсы бортовых компьютеров и строгие требования к безопасности делают задачу особенно трудной» — отмечает Марко Павоне, директор Лаборатории автономных систем Стэнфорда.
Как работает искусственный интеллект
Команда разработала систему, которая сочетает классический метод оптимизации движения — последовательное выпуклое программирование — с моделью машинного обучения. Алгоритм делит задачу на последовательные шаги, обеспечивая безопасный маршрут. Однако расчет каждого шага с нуля может занимать слишком много времени. Чтобы ускорить процесс, исследователи применили «теплый старт»: модель ИИ использует опыт предыдущих траекторий, чтобы предложить предварительный маршрут, который затем уточняется оптимизационным алгоритмом.
«Это похоже на поездку по знакомому маршруту: вы начинаете с пути, который уже проходили, и лишь корректируете его под текущие условия. Такой подход делает движение робота на 50–60% быстрее, особенно в сложных ситуациях, когда пространство узкое или необходимо выполнять повороты», — объясняет ведущий исследователь Сомрита Банерджи
Испытания на орбите
Перед выходом на МКС система тестировалась в лаборатории НАСА в Эймсе на платформе, имитирующей микрогравитацию. Робот парил над поверхностью стола на воздушной подушке, что позволяло моделировать условия станции. Когда начались реальные испытания, астронавты ограничивались подготовкой и уборкой, а контроль за маршрутом выполнялся наземными операторами через Космический центр Джонсона.
Команда проверила 18 различных траекторий, каждая запускалась дважды: с «холодного старта» по стандартному методу и с «тёплого старта» с помощью ИИ. Все маршруты выполнялись безопасно, без столкновений и с полной корректировкой виртуальными препятствиями.
«Мы впервые показали, что ИИ может управлять роботом на МКС быстрее и эффективнее, не жертвуя безопасностью», — подчеркивает Банерджи.
Будущее автономной робототехники в космосе
После успешных испытаний система достигла уровня технологической готовности 5, что соответствует стандартам НАСА и подтверждает возможность использования технологии в реальных миссиях. Банерджи отмечает, что с ростом числа пилотируемых экспедиций на Луну и Марс автономность роботов станет критически важной.
«Мы не всегда сможем управлять роботами дистанционно, поэтому встроенные алгоритмы безопасности и автономности будут необходимы», — говорит она.
Павоне добавляет, что лаборатория продолжит совершенствовать модели ИИ, используя те же методы, что применяются в современных системах автономного вождения и языковых моделях. Это позволит роботам справляться с еще более сложными задачами и обеспечивать астронавтам возможность сосредоточиться на приоритетных исследованиях.
