去年，港科大成功通过遴选，获国家航天局委任牵头“嫦娥八号”国际合作项目——月面多功能操作机器人暨移动充电站（名为“香港操作机器人”）。

12月17日，港科大在记者会上介绍了这款全球首次应用在深空探测领域，将随“嫦娥八号”登月“打工”的机器人。它得在低重力、高粉尘、海拔急剧变化、温差超300℃的极端环境下，默默完成规划路线、搬运和部署仪器、采集月壤等任务，堪称月球上的“全能基建搭子”“港味打工人”。

背后支撑它的，是港科大领衔成立的“香港太空机器人与能源中心”，以及来自香港、内地和海外的航天领域顶尖科研天团。

香港操作机器人配备双机械臂，是全球深空探测领域首次应用此类机械人，可用于布置和安装仪器、采集月面样品等任务。

搬箱子、装设备、采石头，样样都得精

为支持这一国际合作项目，香港特区政府已在InnoHK科研平台上成立“香港太空机器人与能源中心”，由港科大主导，负责推动跨院校与跨地域合作。港科大“香港操作机器人”将与香港、内地及海外多所大学及航天科研机构共同研发，致力于推动航天技术全生命周期——从概念设计、研发、制造到测试与系统集成的前沿创新。

据悉，作为国家探月工程第四期任务的一部分，“嫦娥八号”探测器计划于2029年前后发射，国家将在月面上建设国际月球科研站。届时，“嫦娥八号”将着陆于月球南极，并携带包括“香港操作机器人”在内的国际月面机器人科考家族，执行科学探测任务。

港科大副校长（研究及发展）郑光廷表示，港科大充分发挥在人工智能、机器人、材料科学及热控工程等领域的科研优势，全力推动航天科技成果转化与应用。

该款由港科大跨学科团队研发的机器人，凝聚了顶尖跨学科团队的前沿科技精髓，将在国家重大航天任务中承担关键角色，以其卓越的自主功能及精确度，在适应月球极端环境方面发挥极致的作用。

项目由国际知名太空机器人专家、香港太空机器人与能源中心主任、港科大空间可持续发展人工智能与机器人研究中心主任、太空科学与技术研究院联席院长兼机械及航空航天工程学系教授高扬领导，负责设计核心“操作大脑”。该款机器人配备双机械臂，是全球深空探测领域首次应用此类机器人，能够部署和安装仪器、采集月面样品等任务。

地形变化大、没GPS？它得自己找路

“嫦娥八号”探测器着陆后，机器人将肩负起把其他探测仪器或传感器搬运到指定位置的工作。

然而，月球南极地形地貌异常复杂，布满陨石撞击坑，部分深坑终年冰封于亿万年的阴影中，而山脊则沐浴于永恒阳光下。这些撞击坑大小不一，形成极度崎岖不平、海拔急剧变化的地形。机器人须具备实时感知月球地形地貌，规划及优化移动路径，并要应对月球表面的极端温度及缺乏卫星导航系统等状况，因此设计时需要克服多项挑战。

港科大的科研团队正为机器人创建人工智能驱动的操作系统，确保其在任务进行期间安全运作。这套由软件驱动的架构，无缝整合机器学习、地面站与机器人本体，能根据实时环境动态调整自主操作等级，实现月球机器人前所未有的环境感知与自我调整能力。

这也意味着，无论是通过地球端人工智能增强视觉处理的远端辅助，还是利用星载3D建模与视觉惯性导航的全自主操作模式，都可确保香港操作机器人在效率、速度与绝对安全之间取得最佳平衡。

在月球表面作业时，机器人需要具备超灵巧的操控能力，而这正是机器人操控专家、香港太空机器人与能源中心核心成员、港科大智能制造中心副主任兼机械及航空航天工程学系助理教授段默龙负责的核心环节。

“月球低重力、高粉尘的环境令传统操控技术难以运作自如。”段默龙表示，团队研发的双机械臂操作系统，不仅能实现样品精准抓取和工具部署，还可完成精细装配任务，让机器人不仅可作为流动观测平台，更能主动参与月球科学探测及基建准备工作。

五位参与“香港操作机器人”国际科研项目的港科大学者合照，包括：（由左至右）王者、段默龙、施凌、高扬、孙庆平。

在300℃温差中守护中国探月心跳

机器人路径规划专家、香港太空机器人与能源中心核心成员、港科大—大疆创新科技联合实验室兼太空科学与技术研究院副主任、电子及计算机工程学系兼化学及生物工程学系教授施凌的团队负责确保机器人移动和操控系统实现无缝整合。

据施凌解析，真正的自主操控意味着在严格约束下做出智能的、任务导向的决策，其层级规划系统能优化工作优次排定与路径效率，让机器人能实时适应新障碍及处理突发科学需求，从而在单个月球日内最大化营运效率。

另一方面，月球表面昼夜温差巨大，可从日照下逾120℃骤降至阴影中的零下180℃，即使是最先进的人工智能与机械系统，也需要克服月球极端温度所带来的挑战。

热控系统专家、香港太空机器人与能源中心核心成员、港科大极智慧城市研究学院副主任兼土木及环境工程学系副教授王者带领的团队，通过应用特殊材料与受控流体回路组成的复合式主被动热管理系统，保障机器人在月昼月夜极端温差中核心部件始终处于安全温度区间。

港科大机械及航空航天工程学系讲座教授孙庆平教授则搭载了创新的实验载荷，旨在于太空环境中验证新一代热管理技术。孙教授解释说：“在实际月球环境测试新材料与冷却策略，对未来更长时间的探月任务至关重要。”有关实验将为后续月球及深空探测任务的热调控系统发展提供关键信息。

南方+记者 陈彧