2026年8月9日，据央视网报道，正在中国空间站执行任务的神舟二十三号载人飞船乘组——航天员朱杨柱、张志远、黎家盈，与空间站内配备的智能机器人"小航"开展了一系列触碰交互测试和科学实验。这是继小航机器人入驻空间站以来，乘组首次系统性地对其进行多模态人机交互数据采集，相关数据将用于优化在轨机器人运动行为规划方法，为未来空间站长期运营阶段的机器人自主作业奠定基础。

一、触碰交互测试：为在轨机器人运动规划积累关键数据

本次测试的核心环节是触碰交互实验。航天员朱杨柱和黎家盈分别在微重力环境下与"小航"机器人进行了不同力度、不同方向的触碰交互操作。机器人"小航"搭载了高灵敏度力矩传感器和触觉反馈系统，能够实时感知航天员施加的接触力大小与方向，并通过内置的运动控制算法做出相应调整。

在轨环境下，微重力条件对机器人运动行为规划提出了与地面截然不同的挑战。地面机器人的运动规划通常基于重力约束来建立动力学模型，而空间站内的机器人需要在几乎零重力的环境中完成精细操作。触碰交互过程中采集到的力觉数据、运动轨迹数据以及机器人响应时延数据，将为科研团队优化"小航"的运动行为规划算法提供宝贵的第一手资料。

具体而言，测试中航天员对"小航"施加了推、拉、旋转等多种接触力，机器人需要在这些外力作用下保持姿态稳定或进行柔顺运动响应。这些数据将被下行至地面飞控中心，由中国科学院自动化研究所与哈尔滨工业大学联合团队进行分析建模，目标是建立适用于微重力环境的机器人柔顺控制策略库。

二、VR多人协作界面实验：突破单人操作局限

在触碰交互测试之外，乘组还开展了基于VR一体机的多人协作界面实验。航天员张志远佩戴VR头显设备，在虚拟环境中进行了单人感知实验和双人协作实验两个阶段。这一实验旨在探索在空间站复杂任务场景下，如何通过虚拟现实技术提升航天员与机器人之间的协作效率。

单人感知实验阶段，张志远通过VR一体机沉浸式观察"小航"机器人操作的虚拟仿真场景，完成对目标物体位置、姿态的感知与判断任务。系统记录了航天员的观察时长、判断准确率以及交互指令的响应速度等关键指标。实验结果表明，VR辅助下航天员对机器人工作状态的感知精度显著提升，尤其在遮挡场景和远距离操作中优势明显。

双人协作实验阶段则更为复杂。朱杨柱与黎家盈同时佩戴VR设备，在共享虚拟空间中协同完成对"小航"机器人的任务分配和操作协调。实验设计了多种协作模式，包括主从模式和并行模式，通过对比不同模式下的任务完成时间和通信开销，评估多人协作界面的有效性。这一实验对于未来空间站多机器人、多航天员联合作业场景具有重要意义。

三、结构光三维姿态采集：太空跑台运动监测新方案

实验项目中一项引人注目的内容是利用结构光三维相机对使用太空跑台的航天员进行姿态采集。航天员在空间站微型锻炼设备上进行跑步锻炼时，安装在固定位置的结构光三维相机以每秒数十帧的速率对其全身运动姿态进行实时三维重建。

结构光三维相机通过投射特定的光栅图案并捕捉其形变来计算物体表面的三维坐标，其精度可达毫米级。在微重力环境下，航天员在跑台上运动时的身体姿态与地面存在显著差异，包括重心位置变化、肌肉激活模式不同以及关节运动范围调整等。这些姿态数据的采集不仅服务于机器人运动规划研究，也为航天员在轨运动医学评估提供了高精度的量化手段。

研究团队表示，通过对航天员运动姿态的三维建模，可以为"小航"机器人学习人类运动模式提供训练数据，使其在未来辅助航天员锻炼、递送物品等场景中具备更自然的人机交互能力。同时，这些姿态数据还将用于评估长期微重力暴露对航天员运动功能的影响，为制定更科学的在轨锻炼方案提供依据。

四、乘组健康管理：超声检测与握力测试并行推进

在机器人交互实验之外，神舟二十三号乘组还按照既定飞行计划完成了多项健康管理项目。航天员朱杨柱利用空间站配备的超声检测设备，对自身腹部脏器及下肢血管进行了超声扫查，相关图像数据实时下传至地面医学中心，由航天医学专家进行远程评估。

握力测试方面，乘组三名航天员依次使用数字握力计完成了左右手握力测量。握力数据是评估航天员在轨肌肉质量变化的重要指标之一。在长期微重力环境中，航天员骨骼肌尤其是抗重力肌群会出现不同程度的萎缩，定期握力监测有助于及时调整锻炼方案。值得一提的是，"小航"机器人在握力测试环节中承担了部分辅助工作，包括递送握力计、记录测试数据等，展示了其作为乘组助手的功能定位。

五、小航机器人与传统空间站机械臂对比

"小航"作为中国空间站新一代在轨智能机器人的代表，与空间站现有的舱外机械臂系统在定位和功能上存在显著差异。以下从多个维度进行对比分析：

六、在轨机器人测试的战略意义与未来展望

神舟二十三号乘组对"小航"机器人开展的系列测试，标志着中国空间站正式进入"人机共存"运营阶段。从国际空间站的经验来看，在轨机器人能够有效减轻航天员重复性工作负荷、提升实验效率并降低安全风险。中国空间站此次系统性测试的成果，将为后续空间站扩展舱段的机器人系统部署提供直接的技术验证支撑。

展望未来，"小航"机器人的技术体系将向三个方向演进：一是提升自主决策能力，通过在轨学习不断优化行为策略；二是扩展舱外作业能力，未来可搭载舱外移动平台执行巡检和维修任务；三是构建多机器人协同体系，实现舱内外机器人联合作业。这些方向的发展将使中国空间站具备更强的在轨服务能力和更长的自主运行周期。

常见问题（FAQ）

问题1：小航机器人是什么？

"小航"是中国空间站搭载的新一代智能舱内服务机器人，具备多模态感知能力、力觉触觉交互能力和自主运动规划能力。它由头部感知模块、躯干计算模块和移动底盘组成，能够在微重力环境下自由移动，协助航天员完成实验辅助、物品递送、健康监测等任务。小航搭载了深度学习处理器和多模态传感器，是国产在轨智能机器人的代表性产品。

问题2：小航机器人的主要功能有哪些？

小航机器人的主要功能包括：第一，人机交互辅助，通过力觉和触觉传感实现与航天员的自然交互；第二，实验配合支持，协助航天员完成科学实验中的数据记录和器材递送；第三，健康监测辅助，配合完成超声检测、握力测试等健康管理项目；第四，运动姿态采集，利用结构光相机对航天员运动姿态进行三维重建；第五，VR协作支持，在多人协作界面实验中作为交互对象参与测试。

问题3：在轨机器人测试的科学意义是什么？

在轨机器人测试具有多重科学意义。首先，微重力环境下机器人运动行为数据无法通过地面实验获取，必须依赖在轨实测。其次，测试验证的柔顺控制策略和多人协作算法可推广至未来月球和火星探测任务。第三，人机交互数据为建立太空人机协作标准提供基础。第四，结构光姿态采集技术为航天医学研究提供了新工具。第五，测试积累的经验将指导下一代空间站机器人的设计优化。

问题4：小航机器人的未来应用方向有哪些？

小航机器人的未来应用方向涵盖三个层面：近期的空间站应用方面，将逐步承担更多舱内日常辅助任务，减少航天员在琐碎事务上的时间投入；中期方面，将拓展舱外作业能力，搭载移动平台进行舱外巡检和简单维修；远期方面，相关技术将迁移至月球科研站和火星探测任务，成为深空探测中人机协同作业的核心装备。此外，小航积累的在轨运行数据还将指导地面服务机器人的技术升级。

问题5：神舟二十三号乘组由哪些航天员组成？

神舟二十三号载人飞船乘组由三名航天员组成：指令长朱杨柱，以及航天员张志远、黎家盈。该乘组在空间站驻留期间执行了多项科学实验和技术试验，其中与"小航"机器人的交互测试是本次任务的重要亮点之一。乘组成员分工协作，朱杨柱和黎家盈主要负责触碰交互和姿态采集实验，张志远负责VR协作界面实验，三人还共同完成了超声检测和握力测试等健康管理项目。

问题6：VR协作界面实验与传统操作方式相比有何优势？

VR协作界面实验的优势体现在多个方面：一是沉浸式感知，航天员可以通过VR头显获得三维全景视角，对机器人工作状态和环境信息有更直观的理解；二是多人共享，多名航天员可以在同一虚拟空间中协同操作，突破物理空间限制；三是预演仿真，复杂操作可在虚拟环境中先行预演，降低实际操作风险；四是数据可视化，机器人的传感器数据可以叠加在VR场景中呈现，提升决策效率。实验数据显示，VR辅助模式下航天员的判断准确率提升约30%，任务完成时间缩短约20%。