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NASAは、危険な環境（放射線や微小隕石の危険がある場所など）での修理、日常的な手順（ビデオ撮影など）といった困難な作業や定型的な作業を行うために、宇宙飛行士を支援、補完、または代替するさまざまなロボット装置を開発してきた。
Robonautは、 1970年代の宇宙探査において人間と同等の役割を果たすことができるヒューマノイドロボットを開発するために設計された、DARPAとNASAの共同プロジェクトです。Robonautプロジェクトの大きな目標は、宇宙服を着た宇宙飛行士を凌駕する器用さを備えたロボットを開発することです。現在、4種類のRobonautが存在し、さらに開発中のものもあります。これらの多様なRobonautによって、様々な状況における移動やタスク遂行の段階を研究することが可能になります。この4種類のロボットはすべて、様々な移動方法を採用しています。一部のバージョンでは、移動手段としてSegway HTを使用しています。Robonautはテレプレゼンスと様々なレベルのロボット自律性を活用しています。人間の可動範囲や感覚のすべてが再現されているわけではありませんが、ロボットの手は14自由度を持ち、指先にタッチセンサーを備えています。ヒューマノイドロボットの利点の1つは、全く新しいツールセットを必要としないことです。
現在、R1とR2という2体のロボット飛行士が稼働している。R1とR2はどちらも非常に高性能なロボットで、幅広いツールやタスクを扱うことができる。ロボット飛行士2（R2）はSTS-133ミッションの一環として宇宙ステーションに運ばれ、宇宙に行った最初のヒューマノイドロボットとなった。将来的には脚部が追加され、ロボット飛行士が宇宙空間に進出するための準備作業が進められている。[ 1 ]
「レイザー」と発音されるこのロボットは、Regolith Advanced Surface Systems Operations Robot の略です。これは、ドラム掘削機を備えた小型の戦車のようなシャーシと、ロボットが障害物を乗り越えるのに役立つアームが両側に取り付けられた月面ロボットで、完成間近になると自律的に 土壌を掘削します。これらのアームにより、ロボットは横転しても自力で起き上がり、地面から持ち上がって、跡に付着した破片を取り除くことができます。ドラムを垂直に配置した状態で、RASSORの高さは約 2.5 フィート、重量は約 100 ポンドと予想されています。平均速度は約 20 センチメートル毎秒 (火星でのキュリオシティ探査車の最高速度の 5 倍) で、RASSOR は何年も (設計要件に記載されている最低 5 年間) 1 日 16 時間稼働します。[ 2 ] NASA は、その設計において、従来の脆弱で低速なロボットから、より頑丈で耐久性のあるものを設計することに移行しました。 2つの掘削ドラムは、40ポンドの材料を収容できるホッパーに土をゆっくりと掘り出すように設計されています。その後、小型ロボットは処理工場まで移動し、そこで月の土壌は化学的に分解され、ロケット燃料、水、または月や火星で活動する宇宙飛行士のための呼吸用空気に変換されます。ロケットの重量の90%は推進剤で構成されているため、月の土壌を燃料として現地で資源利用することで、ロケット打ち上げのコストを削減できます。
RASSORの開発チームは、戦車の履帯を使用することで、小石や砂が詰まって履帯が脱落する可能性があるという欠点を発見しました。チームは選択肢を検討しており、履帯の材質を変更するか、車輪に変更することを検討しています。RASSOR 2はすでに設計されており、プロトタイプはNASAが実際に打ち上げるものにかなり近いものになる可能性があります。[ 3 ]
スパイダーノートは、クモにヒントを得た船外活動ロボット（EVR）で、NASAが将来の宇宙ミッションにおける建設、保守、修理プロジェクトのために設計している。これらのプロジェクトは、人間にとっては困難または危険すぎるものである。スパイダーノートの脚は、股関節の回転関節1つと、直線運動する関節2つの計3箇所で動かすことができる。各脚の重量は40ポンドだが、100ポンドの荷重を支え、250ポンド以上の力を発揮できる。ロボットの最終的な重量は約600ポンドで、8本の脚に均等に分散されるため、スパイダーノートはソーラーパネルや宇宙船の外装など、多くの表面を損傷を与えることなく登ることができる。ロボットの脚はモジュール式で、ロボットが配置されるさまざまな状況に合わせて取り外したり交換したりできる。スパイダーノートの航空電子機器やその他の電気システムは、胸部に相当する部分に配置されており、ブラシレスDCモーターコントローラー、電力およびデータ分配器、電源などから構成されている。このロボットは、72 V/3600ワット時のリチウムイオンバッテリーで駆動され、そのバッテリーから電力調整・分配モジュールに電力が供給され、72 Vのメインバスを、搭載されているすべてのデバイスに必要な電圧に降圧します。NASAはまた、ロボットが軽い力さえ支えられない構造物の上を登ったりぶら下がったりできるようにする「ウェブ」のようなケーブル展開システムの実験も開始しました。[ 4 ] [ 5 ]
ATHLETE（All-Terrain Hex-Legged Extra-Terrestrial Explorer）は、カリフォルニア工科大学のジェット推進研究所（JPL）で開発されている、6本の脚を持つロボット月面探査車のテストベッドです。ATHLETEは、月面または火星探査に使用できるさまざまなシステムのテストベッドです。ATHLETEの6本の脚はそれぞれ6自由度を持ち、6つの独立して動作する関節を備えています。通常の移動には、ATHLETEは6つの車輪で転がりますが、より険しく極端な地形に遭遇した場合は、各車輪を所定の位置に固定して脚を使って歩くことができます。第1世代のATHLETEは2005年に開発され、ロボットのフレームに取り付けられた6つの6自由度脚で構成されていました。高さ2メートル（6.5フィート）、六角形のフレーム長2.75メートル（9フィート）のATHLETEは、重量約850キログラム（1875ポンド）で、最大300キログラム（660ポンド）の荷物を運ぶことができます。2005年に2台だけ製造され、現在も1台が稼働しています。
2009 年に製造された第 2 世代 ATHLETE。このロボットは再開発され、Tri-ATHLET と呼ばれる 2 台の 3 肢ロボットの対応するチームとして実装されました。この進歩により、2 台のロボットが貨物ドックの下で接続し、互いに分離して目的地で貨物を下ろすことができるため、貨物の取り扱いと積み下ろしが改善されます。第 2 世代 ATHLETE の高さは 4 m (13 フィート) をわずかに超え、積載量は 450 kg (990 ポンド) です。ATHLETE の各肢は、汎用マニピュレータとして使用できます。各肢には、ロボットが「ツール ベルト」から多数のツールを使用できるようにする、さまざまなクイック展開ツール アダプタがあります。ツールは、車輪で使用されているのと同じ 1 馬力以上のモーターを使用しており、ロボットは、穴あけ、クランプ、掘削、その他多くのツール機能など、さまざまなタスクを実行できます。[ 6 ] [ 7 ]
デクスターは、国際宇宙ステーション（ISS）の移動式サービスシステムの一部である、2本の腕を持つロボット、すなわち遠隔操作ロボットです。宇宙遊泳を必要とする一部の作業を代替します。2008年3月11日、 STS-123ミッションで打ち上げられました。
Spheresは、同期位置保持、エンゲージ、再方向付け、実験衛星の略です。これらの衛星はボウリングのボールほどの大きさで、NASAで実験段階にあります。各Sphereは、独自の電力、推進装置、コンピュータ、およびナビゲーション機器を備えた自己完結型です。Spheresは、宇宙ステーション内で使用して、詳細な飛行指示にどれだけ正確に従えるかをテストするように設計されています。宇宙ステーション内では、3つのSpheresに、自律的なランデブーおよびドッキング操作などの一連の指示が与えられます。Spheresのテストから得られた結果は、衛星のサービス、機体の組み立て、および編隊飛行するように設計される将来の宇宙船に適用されます。[ 8 ]
火星探査車キュリオシティは、2011年にケープカナベラルから打ち上げられた移動式実験室です。キュリオシティは2012年8月6日に火星表面に着陸しました。これはNASAが火星に送り込んだ探査車の中で最大で、プロセッサの2倍の長さ、5倍の重量がありました。サイズが大きくなったにもかかわらず、キュリオシティは6輪駆動、ロッカーボギーサスペンション、探査車のマストに取り付けられたカメラなど、前世代の火星探査車から多くの設計要素を取り入れ、探査車の方向をミッションチームが把握できるようにしました。しかし、前世代とは異なり、キュリオシティには火星の土壌や岩石を分析するための内部実験室がまるごと搭載されています。NASAは、キュリオシティが火星の地形を1日に約200メートル移動し、高さ65センチメートルまでの障害物を乗り越えられるように設計しました。キュリオシティは放射性同位体熱電発電機から電力を得ていました。[ 9 ]
パイオニアは、チェルノブイリ原発事故に対応して開発されたロボットで、チェルノブイリ4号機の原子炉建屋内の瓦礫撤去、地図作成、サンプル採取を行う。[ 10 ] パイオニア計画は、NASA内外の多くのグループによる共同プロジェクトである。[ 11 ] パイオニアに搭載されたコンクリートサンプリングドリルは、床や壁の材料強度を推定し、後で構造解析を行うためのサンプルを切り出すように設計されている。[ 12 ] 1999年に所有権がウクライナに移管され、ウクライナの専門家が使用方法を学び始めた。[ 13 ]
