地外天體采樣柔性智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

鄧湘金，金晟毅，鄭燕紅，彭 兢，姚 猛，史 偉

（北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，北京 100094）

引 言

2013 年5月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)制造2025》，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，明確提出“推動(dòng)載人航天、月球探測(cè)工程，適度發(fā)展深空探測(cè)”[1]。中國(guó)的探月工程分“繞、落、回”三步開(kāi)展研制實(shí)施。探月工程三期的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)月面無(wú)人自動(dòng)采樣返回，并開(kāi)展月面就位探測(cè)和月球樣品地面分析研究[2]。根據(jù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和深空探測(cè)發(fā)展需求，中國(guó)未來(lái)也將會(huì)實(shí)施火星、小行星等地外天體的采樣分析或采樣返回任務(wù)。在大時(shí)延等剛性約束限制條件下，月球、火星和小行星等地外天體的智能采樣技術(shù)將是全世界未來(lái)深空探測(cè)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。

經(jīng)過(guò)近60年的發(fā)展，人工智能學(xué)科在機(jī)器感知、模式識(shí)別的原理和方法、知識(shí)表示與推理理論體系、機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)理論和算法等方面取得了巨大進(jìn)展[3-4]，應(yīng)用也從初始單一的工作場(chǎng)景發(fā)展至在復(fù)雜不確知的非結(jié)構(gòu)環(huán)境之中[5-7]。探月三期工程月面自動(dòng)化采樣封裝任務(wù)，需要在非結(jié)構(gòu)化的月面環(huán)境和嚴(yán)格的時(shí)間及資源約束條件下，控制驅(qū)動(dòng)復(fù)雜的機(jī)構(gòu)產(chǎn)品執(zhí)行采樣封裝動(dòng)作。為此建立天地一體化并具有高度智能特征的月球采樣封裝系統(tǒng)，成為支持并可靠安全地完成月面采樣封裝任務(wù)優(yōu)化選擇。

深空地外天體采樣在任務(wù)執(zhí)行期間通常會(huì)面臨通信大時(shí)延大、測(cè)控通信、計(jì)算能力、能源有限以及非結(jié)構(gòu)化任務(wù)執(zhí)行環(huán)境等多方面條件約束限制因素制約，一方面地面系統(tǒng)無(wú)法實(shí)時(shí)支持，需要航天器具有較高的自主能力，但另一方面航天器上系統(tǒng)計(jì)算資源有限，任務(wù)環(huán)境有較高的不確知性，導(dǎo)致航天器上全自主設(shè)計(jì)復(fù)雜且可靠性低，在很大程度上仍需要地面系統(tǒng)決策支持，兩方面相互矛盾影響并阻礙了任務(wù)的順利實(shí)施。傳統(tǒng)的固定結(jié)構(gòu)天地一體化操控系統(tǒng)，面對(duì)這樣的問(wèn)題普遍通過(guò)降低任務(wù)要求、增加系統(tǒng)資源配置或降低操控效率等手段平衡兩個(gè)方面的矛盾和約束。

本文針對(duì)地外天體采樣的任務(wù)特點(diǎn)，對(duì)地外天體采樣系統(tǒng)的組成和功能需求進(jìn)行分析，提出了柔性智能地外天體采樣系統(tǒng)的基本特征和典型智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，支持通過(guò)柔性配置航天器和地面系統(tǒng)在任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中的任務(wù)功能模塊，在不增加系統(tǒng)資源配置的基礎(chǔ)上可保證任務(wù)實(shí)施可靠性和效率，解決上述兩方面的矛盾。該設(shè)計(jì)已應(yīng)用并實(shí)踐于探月三期月球表面采樣任務(wù)中，成功支持完成了月壤樣品的采集和封裝任務(wù)，為后續(xù)其它地外天體采樣任務(wù)積累了技術(shù)基礎(chǔ)。

1 地外天體采樣系統(tǒng)需求分析

1.1 任務(wù)需求

地外天體采樣任務(wù)的實(shí)施，需要采用器地系統(tǒng)聯(lián)合操作的方式實(shí)施操控。根據(jù)部署位置系統(tǒng)可劃分為器上功能模塊（航天器系統(tǒng)）和地面功能模塊（地面系統(tǒng)）兩大部分4類功能：航天器上執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制、地面總控與上行管理、操控人員分析與決策、大延時(shí)通信和網(wǎng)絡(luò)。

1）航天器上執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制

采樣封裝動(dòng)作的執(zhí)行，需通過(guò)傳感器獲取工作環(huán)境和工作狀態(tài)相關(guān)信息，航天器上機(jī)構(gòu)設(shè)備具備相應(yīng)的采樣功能。在地外天體采樣系統(tǒng)中，航天器接收地面上注的遙控指令，進(jìn)行解析后向采樣機(jī)構(gòu)輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)采集采樣機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息，向傳感器輸出工作驅(qū)動(dòng)信息，并對(duì)獲取的信息進(jìn)行濾波、壓縮、打包、轉(zhuǎn)發(fā)等處理。此外，由于地外天體采樣任務(wù)中，航天器至地面往返通信時(shí)延相對(duì)較大，航天器上的相關(guān)采樣機(jī)構(gòu)、傳感器設(shè)備及其控制設(shè)備等，必須具備一定的自主控制能力和故障應(yīng)對(duì)能力。

2）地面的指令與總控管理

地外天體采樣系統(tǒng)的在軌運(yùn)行過(guò)程，也是航天器系統(tǒng)與地面系統(tǒng)的聯(lián)合操作過(guò)程，需要通過(guò)地面操作人員發(fā)送指令完成航天器的狀態(tài)控制，需要地面系統(tǒng)完成航天器遙測(cè)和圖像信息的接收、存儲(chǔ)、解譯和轉(zhuǎn)發(fā)等工作，需要地面系統(tǒng)完成上行指令的制作、校對(duì)和狀態(tài)管理等工作。

3）通信和網(wǎng)絡(luò)

地外天體采樣過(guò)程中，航天器上的遙測(cè)和圖像等狀態(tài)信息應(yīng)能發(fā)送至地面，地面指令應(yīng)能發(fā)送至航天器，實(shí)現(xiàn)航天器與地面之間的信息交換，并且，地面總控與在各個(gè)終端上的操作人員應(yīng)具有快速、準(zhǔn)確的信息交互，因此，采樣系統(tǒng)中應(yīng)有通信和網(wǎng)絡(luò)功能，根據(jù)功能模塊部署的位置，可以分為器上通信功能、地面通信和網(wǎng)絡(luò)功能。

4）操作人員的分析與決策

地外天體采樣任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中，采樣機(jī)構(gòu)的部分工作狀態(tài)不能直接通過(guò)遙測(cè)信息進(jìn)行判斷，需要地面操作人員參與進(jìn)行分析，并依據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案和地面試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)等信息，決策后續(xù)采樣工作的策略和流程。主要包括：工作環(huán)境三維重建、采樣點(diǎn)選擇、星壤力學(xué)評(píng)估、采樣狀態(tài)和采樣量評(píng)估、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分析等；還應(yīng)有操作人員參與的規(guī)劃仿真，工作項(xiàng)目主要包括：采樣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃以及相關(guān)傳感器聯(lián)合工作時(shí)的工作策略規(guī)劃等；還應(yīng)有操作人員參與的工作決策，工作項(xiàng)目主要包括：采樣機(jī)構(gòu)、傳感器和相關(guān)控制模塊的聯(lián)合工作流程，以及地面系統(tǒng)與航天器聯(lián)合工作流程等；還應(yīng)有支持操作人員分析與決策的相關(guān)系統(tǒng)等。

為支持上述任務(wù)需求，設(shè)計(jì)地外采樣系統(tǒng)架構(gòu)示意如圖1。

圖1 系統(tǒng)信息流架構(gòu)圖Fig.1 System information flow architecture diagram

1.2 對(duì)智能化的需求

如圖1所示，需要操作人員參與的項(xiàng)目和環(huán)節(jié)包括：采樣過(guò)程中的綜合決策、指令和總控、設(shè)備狀態(tài)分析、三維重構(gòu)、任務(wù)規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償計(jì)算、采樣點(diǎn)選擇、星壤力學(xué)分析、采樣狀態(tài)分析等分析與決策工作。

任務(wù)過(guò)程有3個(gè)特點(diǎn)：①需要感知非結(jié)構(gòu)化的、不確知工作環(huán)境；②需要完成復(fù)雜采樣機(jī)構(gòu)和探測(cè)設(shè)備協(xié)同工作策略的制定、調(diào)整；③后續(xù)的動(dòng)作類型和工作參數(shù)等，取決于當(dāng)前動(dòng)作的動(dòng)態(tài)結(jié)果。

為了提高任務(wù)執(zhí)行效率，采用智能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)地外天體自主采樣的最佳控制手段。在地外天體采樣系統(tǒng)中涉及的主要人工智能技術(shù)應(yīng)有如下方面：

1）智能決策模塊：綜合決策規(guī)則應(yīng)用和經(jīng)驗(yàn)推理，對(duì)任務(wù)期間產(chǎn)生的遙測(cè)、圖像以及仿真結(jié)果進(jìn)行分析，并對(duì)后續(xù)工作策略、工作步驟和工作指令進(jìn)行調(diào)整和確定。

2）智能指令總控模塊：自主完成控制指令的生成、校對(duì)和狀態(tài)管理，對(duì)系統(tǒng)中多模塊之間的工作流程和信息流進(jìn)行管理。

3）智能健康評(píng)估模塊：對(duì)航天器上各相關(guān)設(shè)備健康狀態(tài)和工作狀態(tài)的分析和確定。

4）三維重建模塊：建立航天器目標(biāo)采樣區(qū)域的三維模型單元。

5）智能任務(wù)規(guī)劃模塊：對(duì)采樣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和對(duì)采樣相關(guān)設(shè)備的聯(lián)合工作規(guī)劃，并對(duì)規(guī)劃結(jié)果實(shí)現(xiàn)仿真驗(yàn)證和確認(rèn)。

6）智能運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分析模塊：對(duì)采樣運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)定位精度的補(bǔ)償量計(jì)算，根據(jù)視覺(jué)標(biāo)識(shí)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償或基于力學(xué)模型的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。

7）智能采樣點(diǎn)選擇模塊：通過(guò)采樣點(diǎn)星壤形態(tài)、采樣點(diǎn)及其周?chē)鷧^(qū)域地形等方面進(jìn)行分析，選擇安全高價(jià)值的采樣目標(biāo)點(diǎn)。

8）智能星壤力學(xué)評(píng)估模塊：根據(jù)星壤形態(tài)和作用痕跡等信息預(yù)估星壤力學(xué)特性。

9）智能采樣狀態(tài)評(píng)估模塊：根據(jù)圖像和遙測(cè)信息估計(jì)是獲得樣品狀態(tài)，預(yù)估樣品質(zhì)量。

10）虛擬現(xiàn)實(shí)模塊：提供直觀的采樣設(shè)備健康狀態(tài)和工作狀態(tài)信息，呈現(xiàn)采樣過(guò)程中的遙測(cè)、圖像、仿真等多維信息。

上述環(huán)節(jié)需人工智能技術(shù)進(jìn)行參與和支持，組成如圖2所示。

圖2 采樣系統(tǒng)智能化組成示意圖Fig.2 Diagram of intelligent composition of sampling system

為了確保系統(tǒng)的安全可靠和靈活應(yīng)對(duì)各種應(yīng)用環(huán)境，系統(tǒng)中的智能模塊不僅具有人工智能功能，還應(yīng)具有便捷、友好的人機(jī)交互接口，確保操作人員能夠根據(jù)實(shí)際需要，隨時(shí)可以介入采樣狀態(tài)的分析和決策等過(guò)程。

2 柔性采樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)基本特征

設(shè)計(jì)的柔性采樣系統(tǒng)在航天器系統(tǒng)和地面系統(tǒng)中，通過(guò)動(dòng)態(tài)選擇或組合配置各智能模塊。以適應(yīng)不同地外天體采樣任務(wù)需求，滿足航天器研制和在軌執(zhí)行不同階段對(duì)自主智能化的需求。該系統(tǒng)基本特征如下：

1）可選擇的智能模塊。根據(jù)采樣任務(wù)需求，配置多個(gè)智能模塊組成的系統(tǒng)應(yīng)該能完成采樣功能，可以不配置不需要的智能模塊。

2）可封裝的智能模塊。通過(guò)對(duì)某些功能進(jìn)行規(guī)整或分級(jí)，實(shí)現(xiàn)某些功能的智能模塊化封裝，使系統(tǒng)具有選擇配置和組合配置能力。

3）可遷移的智能模塊。通過(guò)分析智能模塊的功能、輸入信息和輸出信息關(guān)系，定義其規(guī)范接口，既能配置在地面系統(tǒng)中，也能配置在航天器上，使智能模塊具有優(yōu)秀的遷移能力。

4）分布式的并行結(jié)構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)以通信和網(wǎng)絡(luò)作為信息交互載體，可以根據(jù)不同任務(wù)的使用環(huán)境約束，分布式部署各功能模塊，形成并行模塊結(jié)構(gòu)的采樣封裝系統(tǒng)。

5）主賓式的智能模塊。主人智能模塊可以調(diào)用和管理其它智能模塊。賓客智能模塊不能調(diào)用其它智能模塊，可以被其它模塊調(diào)用和管理。主人模塊和賓客模塊都可以根據(jù)任務(wù)需要獨(dú)立運(yùn)行。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，可以配置一個(gè)或并行配置多個(gè)同類智能模塊，也能兼容器上和地面同時(shí)配置一個(gè)或多個(gè)同類智能模塊，通過(guò)優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)的設(shè)置，確定智能模塊輸出結(jié)果的優(yōu)先使用級(jí)。

6）人機(jī)協(xié)同的系統(tǒng)運(yùn)行。采樣系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，操作人員可以隨時(shí)介入任務(wù)過(guò)程的分析和決策，利用智能模塊的支持，開(kāi)展分析和決策，或者直接替換智能模塊，由操作人員直接進(jìn)行分析和決策。

2.2 系統(tǒng)配置方案

針對(duì)器上模塊需具有較高自主能力要求的采樣系統(tǒng)，在航天器上配置智能決策、智能指令總控、智能健康評(píng)估、智能三維重構(gòu)、智能任務(wù)規(guī)劃、智能運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、智能采樣點(diǎn)選擇、智能星壤力學(xué)評(píng)估、智能采樣狀態(tài)評(píng)估等模塊。

地面系統(tǒng)的計(jì)算資源幾乎不受限制，為了確保智能采樣系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，在地面系統(tǒng)中配置與航天器上相應(yīng)的智能模塊。用于地面操作人員的隨時(shí)介入采樣過(guò)程，與相應(yīng)的智能模塊進(jìn)行交互。

器上模塊具有高級(jí)自主工作能力的采樣系統(tǒng)的配置方案如圖3（a）所示。對(duì)于接近零重力環(huán)境工作的采樣系統(tǒng)，當(dāng)采樣設(shè)備的重復(fù)定位精度足夠高的情況下，可不配置智能運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分析模塊；對(duì)于采樣機(jī)構(gòu)只有一種固定運(yùn)動(dòng)軌跡的采樣任務(wù)，可不配置智能采樣點(diǎn)選擇模塊。器上的智能模塊配置，也可根據(jù)實(shí)際任務(wù)需要進(jìn)行選擇，也可以部分智能功能由器上實(shí)現(xiàn)，其它智能功能由地面實(shí)現(xiàn)的方式進(jìn)行構(gòu)建。

當(dāng)器上的重量資源或計(jì)算資源等受限時(shí)，器上模塊可以僅配置最基本的采樣機(jī)構(gòu)、傳感器及其控制模塊，而不配置智能模塊，通過(guò)地面配置的智能模塊，在器地系統(tǒng)聯(lián)合操作過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)具有高級(jí)自主能力的采樣系統(tǒng)。

通過(guò)地面系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高級(jí)自主工作能力的采樣系統(tǒng)的配置方案如圖3（b）所示。對(duì)于零重力環(huán)境工作的采樣系統(tǒng)，當(dāng)采樣設(shè)備的重復(fù)定位精度很高的情況下，可不配置智能運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分析模塊；對(duì)于采樣機(jī)構(gòu)只有一種固定運(yùn)動(dòng)軌跡的采樣任務(wù)，可不配置智能采樣點(diǎn)選擇模塊。

圖3 系統(tǒng)配置方案Fig.3 System configuration scheme

通過(guò)采用柔性的動(dòng)態(tài)配置手段，彌補(bǔ)了航天器計(jì)算資源不足，在提升任務(wù)執(zhí)行效率的基礎(chǔ)上，確保了自主化應(yīng)用的可靠性。

3 實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

為支持 “嫦娥五號(hào)”月面采樣為代表的地外天體采樣任務(wù)，驗(yàn)證柔性智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在地面模擬了月面的任務(wù)執(zhí)行環(huán)境，設(shè)計(jì)了與“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器月面采樣功能、性能和接口狀態(tài)一致的孿生驗(yàn)證器。

驗(yàn)證器受高可靠性要求和計(jì)算資源限制，初期采樣系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖4所示。這樣的配置與傳統(tǒng)的天地一體化操控系統(tǒng)較為接近，操控執(zhí)行任務(wù)具有低風(fēng)險(xiǎn)、自主化程度和操控效率低等特點(diǎn)。

圖4 驗(yàn)證器初級(jí)采樣系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.4 Preliminary sampling system architecture diagram of the validator

隨著驗(yàn)證試驗(yàn)開(kāi)展，對(duì)采樣任務(wù)操控認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深，在地面系統(tǒng)開(kāi)始配置具有智能化模塊，以地面自主智能化為主系統(tǒng)架構(gòu)如圖5所示，這樣的操控系統(tǒng)以初步具有了智能化的特點(diǎn)，在不增加系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的前提下，提高了對(duì)驗(yàn)證器的操控效率。

圖5 基于地面自主化的驗(yàn)證器采樣系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.5 Architecture diagram of validator sampling system based on ground autonomy

隨著自主化模塊設(shè)計(jì)成熟，算法和策略優(yōu)化得到了充分驗(yàn)證，部分地面智能模塊通過(guò)輕量化設(shè)計(jì)裝載并轉(zhuǎn)移到了驗(yàn)證器上，驗(yàn)證器自主化能力得到了提高，完成了最終任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)的系統(tǒng)配置，如圖6所示。

圖6 驗(yàn)證器采樣系統(tǒng)最終架構(gòu)圖Fig.6 Final architecture diagram of validator sampling system

配置的智能運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分析模塊示意如圖7所示，該模塊自主控制驗(yàn)證器上采樣機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)基于視覺(jué)標(biāo)識(shí)的機(jī)械臂末端運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，精確控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)過(guò)程。

圖7 智能采樣系統(tǒng)的夾持位置運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償Fig.7 Motion compensation analysis diagram of intelligent sampling system

配置的智能采樣點(diǎn)選擇模塊基于智能三維重建模塊形成的三維地形云圖，如圖8所示，通過(guò)自主分析采樣點(diǎn)周?chē)鷧^(qū)域地形與采樣器工作姿態(tài)的相互關(guān)系，實(shí)現(xiàn)采樣區(qū)域內(nèi)的采樣點(diǎn)的可采性辨識(shí)和評(píng)估。

圖8 智能采樣系統(tǒng)的采樣點(diǎn)選擇Fig.8 Sampling point selection diagram of intelligent sampling system

配置的智能采樣狀態(tài)評(píng)估模塊根據(jù)圖像以及遙測(cè)，自主識(shí)別和評(píng)估是否獲得月球樣品，并實(shí)現(xiàn)月球樣品量的預(yù)估。圖9為使用監(jiān)視相機(jī)對(duì)采樣狀態(tài)判斷的示意，圖10為使用機(jī)械臂近攝相機(jī)對(duì)采樣狀態(tài)判斷的示意。

圖9 智能采樣系統(tǒng)的基于采樣監(jiān)視相機(jī)的采樣狀態(tài)判斷Fig.9 Sampling state judgment of intelligent sampling system based on sampling surveillance camera

圖10 智能采樣系統(tǒng)的基于近攝相機(jī)的采樣狀態(tài)判斷Fig.10 The intelligent sampling system is based on the sampling state judgment of the camera of the sampling mechanism

驗(yàn)證器上構(gòu)建的智能采樣系統(tǒng)能夠自主準(zhǔn)確完成采樣全過(guò)程工作，主要包括：選擇采樣點(diǎn)、機(jī)械臂運(yùn)行至采樣點(diǎn)、采樣和樣品狀態(tài)判斷、樣品放樣、初級(jí)封裝夾持、初級(jí)封裝進(jìn)入密封容器（放罐）等，能夠?qū)崿F(xiàn)全過(guò)程中的指令制作和管理，以及工作過(guò)程中各模塊的信息調(diào)度和管理。在單次采樣的全工作過(guò)程中，約需上行指令約300條，初期系統(tǒng)所需的人工操作需要超過(guò)300 min，采用最終狀態(tài)系統(tǒng)建立后可節(jié)省約150 min時(shí)間，并且消除了操作人員由于生理疲勞、操作失誤、情緒波動(dòng)等產(chǎn)生的非預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了高效率、高質(zhì)量的采樣任務(wù)，驗(yàn)證器自主操控過(guò)程曲線如圖11所示。

圖11 智能采樣系統(tǒng)的機(jī)械臂運(yùn)行至采樣點(diǎn)控制曲線Fig.11 The control curve of the motion process of part of the manipulator in the intelligent sampling system

4 結(jié) 論

本文設(shè)計(jì)構(gòu)建了基于人工智能技術(shù)的地外天體采樣柔性系統(tǒng)，系統(tǒng)可支持通過(guò)柔性配置航天器和地面系統(tǒng)在任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中的任務(wù)功能模塊，從而逐漸實(shí)現(xiàn)航天器高自主能力提高任務(wù)執(zhí)行效率。

1）分析識(shí)別了柔性智能地外天體采樣系統(tǒng)的基本特征：包括可選擇的智能模塊、可封裝的智能模塊、可遷移的智能模塊等共6個(gè)模塊。設(shè)計(jì)了智能地外天體采樣系統(tǒng)架構(gòu)，并給出了應(yīng)用方案。

2）將相應(yīng)的智能模塊動(dòng)態(tài)配置于系統(tǒng)之中，在“嫦娥五號(hào)”采樣封裝專項(xiàng)試驗(yàn)中進(jìn)行了驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明，在系統(tǒng)的支持下，任務(wù)執(zhí)行效率提升一倍，且有效消除了操作人員由于疲勞、操作失誤、情緒波動(dòng)等產(chǎn)生的非預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了高效率、高質(zhì)量的采樣任務(wù)。由此驗(yàn)證了柔性智能地外天體采樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正確性和可行性。

本研究為未來(lái)地外天體采樣任務(wù)積累了技術(shù)基礎(chǔ)及參考經(jīng)驗(yàn)。