随着人类深空探索步伐加快，月球、火星乃至小行星等天体逐渐成为资源开发新目标。从探月工程到火星采样，星表自主移动机器人正突破传统“观光探测”模式，向太空采矿、地外基地建设等核心领域迈进。哈尔滨工业大学团队在《中国空间科学技术》期刊发表综述论文，系统梳理了星表机器人技术突破方向与未来应用场景，为太空资源开发提供关键技术路线图。
星表环境堪称机器人“终极考场”。月球重力仅为地球的1/6，火星约1/3，松软风化层易导致车轮沉陷；月面昼夜温差超300℃，火星尘暴可持续数月；宇宙辐射、超细粉尘和密集陨石坑不断侵蚀设备结构。传统探测车仅能完成短途勘察，而未来太空采矿、基地建设需机器人具备全地形通行、自主决策和多机协同能力。哈工大团队将支撑深空作业的核心技术划分为移动控制、感知导航和集群协同三大板块，并指出技术发展正从“被动适应地形”转向“任务定制化设计”。
在移动技术领域，轮式与足式机器人形成互补。已投入使用的玉兔系列、祝融号等轮式机器人采用主动悬架系统，通过车体抬升和蠕动行走降低沉陷风险，满足重载转运需求。针对陨石坑、陡峭岩壁等复杂地形，科研人员开发了融合强化学习与中枢模式发生器（CPG）的智能步态技术，使六足、四足机器人无需预先建模即可自适应崎岖矿带。论文提出，未来将形成高速勘察轻量化轮式平台、重载采矿分布式底盘和极区采样六足机器人三类专用机型，分别适配不同勘探场景。
感知导航技术是机器人的“太空眼睛与大脑”。面对星表缺乏全球定位系统、光照条件剧烈变化的挑战，多源融合感知方案成为主流。激光雷达、视觉传感器和惯性导航系统协同工作，结合深度学习算法实现自主避障和路径规划。欧盟ARCHES项目已验证多机器人协作勘探陨石坑矿物的能力，而NASA的CADRE月球集群项目则采用混合式控制架构，通过动态领导者轮换机制平衡集中规划与分布式决策的优势。
集群协同作业是提升采矿效率的关键。集中式架构依赖中心机器人统一调度，但容错性差；分布式架构虽自主性强，却难以统筹大规模开采。混合式架构结合两者优势，成为太空采矿最优解。在月球场景中，六足探测机器人先行勘探水冰分布，轮式开采机器人就地钻取，转运机器人统一运送至基地，多机并行使效率提升数倍。LUNARES项目已针对月球南极水冰资源开发异构集群，OffWorld公司则在小行星资源开采测试中部署AI采矿机器人群。
论文提出下一代星表机器人三大发展方向：一是研发分布式驱动底盘与柔顺载荷均衡控制技术，解决月壤重载沉陷难题；二是构建数字孪生仿真环境，通过小样本迁移学习降低太空试验成本；三是打造可自主调度的异构机器人集群，减少对地面测控的依赖。随着探月四期和火星采样返回任务推进，具备自主采矿、就地制氧和月壤3D打印能力的智能机器人，将逐步把太空资源开发从科幻变为现实。
