UTS参与研发人工智能驱动的航天器制造技术

由航天机械公司（Space Machines Company）牵头的联合体获得澳大利亚政府合作研究中心项目（Cooperative Research Centres Projects）290万澳元拨款。加上项目合作方的配套投入，总投资额达600万澳元，旨在从根本上改变澳大利亚航天器的设计与制造模式。

这项为期两年的项目名为 “面向规模化量产航天器的优化式生成式人工智能设计”，参与方包括航天机械公司、悉尼科技大学（University of Technology Sydney, UTS）、位于西悉尼布拉德菲尔德市的先进制造就绪中心（Advanced Manufacturing Readiness Facility），以及总部位于悉尼的设计与工程公司Fordyno。

合作各方将共同开发一套机器学习系统，该系统可根据不断变化的设计需求，自动生成最优航天器结构。同时结合增材制造与机器人装配工艺，能在数天而非数月内完成实体硬件生产。

该研究攻克了长期制约航天行业的一大难题。现有工程软件虽能对航天器进行极致精细的建模，但技术复杂度也带来了弊端：研发团队往往需要耗费数年优化虚拟设计，待进入生产阶段时，却在制造初期就发现各类问题。

航天机械公司计划在澳大利亚生产基地每年制造20余架Optimus Viper航天器，对其而言，弥补设计与制造间的差距并非理论目标，而是生产制造的刚需。

项目实施期间预计将创造15至20个高技能岗位，而航天机械公司的长期扩张规划，所需员工规模将是该数字的数倍。项目最终目标是交付至少一件符合飞行标准的Optimus Viper主结构，该部件需通过发射标准验证，具备入轨部署条件。

这一成果意味着项目研究成果可直接应用于航天机械公司的生产计划：推出商用版生成式设计软件、验证完善制造流程，实现从需求提出到飞行就绪硬件的交付仅需数周而非数月。

航天机械公司首席执行官兼联合创始人Rajat Kulshrestha表示：“太空安全需要硬件能与威胁态势同步迭代升级。该项目让我们具备生成式设计与制造能力，能在极短时间内完成从需求到飞行结构的研发，并随任务变化规模化重复这一流程。”

该生成式设计应用将由悉尼科技大学在先进超复合材料与结构团队负责人Jeff Luo教授的指导下开发。其团队在拓扑优化领域拥有世界顶尖技术，此前航天器整体结构层面的同类难题尚未得到如此深度的解决。

尽管生成式设计已应用于航空航天单个零部件，但完整航天器主结构涉及多物理场复杂问题，例如承受发射载荷、应对温度循环变化、适配持续迭代的有效载荷与任务需求，这类难题至今仍未被攻克。

悉尼科技大学十分荣幸与各方合作开展此项目，立足人工智能与先进制造的交叉领域，为航天行业打造世界领先的科研成果。—— Kate McGrath教授