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仿生機器人有何作用?北京大學(xué)教授給出答案

2022-10-24
來源:21ic

當下,在北京大學(xué)未名湖里,也有一群倏爾遠逝、往來翕忽的魚兒,領(lǐng)頭的那只體型明顯大過同伴,靈活地擺動著身體。眼尖的學(xué)生越瞅越覺不對勁兒,好奇地將它從水里撈出,掂在手里,才發(fā)現(xiàn)它并非鮮活之魚,而是由冰涼的機器零件組裝的仿真魚?!《嗄陙?,北京大學(xué)工學(xué)院教授謝廣明團隊聚焦仿生機器人,不斷探索機器人水下作業(yè)領(lǐng)域,科研成果頗豐。而被他精心“養(yǎng)育”的機器魚,不僅可以像真魚一樣,在水里游動、感知環(huán)境、相互交流,還被科技賦予了許多“特異功能”——安上攝像頭就是一臺水下探測儀,可以清晰地給水下環(huán)境拍照,并實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸;裝上抓手就能代替潛水員,下潛到人類無法到達的深度,即使在惡劣渾濁的水下環(huán)境中,也可以通過觸覺感知能力抓取物體;還能在魚群中“以假亂真”,引導(dǎo)魚群游向適宜的水域……

“水污染,尤其是塑料污染,是一個巨大的問題。受影響的不僅僅是海洋,還有河流、溪流、湖泊和池塘。這使得這個問題沒有一個放之四海而皆準的解決方案,”Mackintosh表示。“我的設(shè)計重點是在其功能上具有多功能性。還有什么比生活在水體中的生物更能解決水體的問題呢?魚類適應(yīng)它們的環(huán)境,而鰓是自然界中一種不可思議的機制,專門用來過濾氧氣進入血液--所以我的設(shè)計以此為基礎(chǔ),目的是為微塑料創(chuàng)造一個過濾器?!?/p>

國產(chǎn)察打一體型四足機器人在2018年11月的第十二屆珠海航展中,有國內(nèi)軍工單位推出了可用于戰(zhàn)場偵察以及彈藥物資載運的小型軍用四足機器人。同時有消息稱國內(nèi)相關(guān)科研機構(gòu)正在研制可背負武器裝備、具備作戰(zhàn)能力的四足機器人,這一消息遠早于美國“特殊用途無人步槍”仿生機器人的面世時間。不久前,有國內(nèi)某機器人研發(fā)機構(gòu)公開展示了該單位自主研制的四足戰(zhàn)斗機器人系列“紅翼前鋒戰(zhàn)斗機器犬”,從公開報道中的視頻圖像看,其尺寸大小與市面上常見的玩具機器狗相當,因而估計載重能力并不大,但能夠滿足安裝偵察設(shè)備以及輕武器的要求。據(jù)介紹,該系列戰(zhàn)斗機器犬有三種型號,可通過模塊化改裝分別搭載不同任務(wù)載荷,其一為配備有激光雷達、熱成像儀、夜視儀和戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本型(偵察型),其二為背負95式自動步槍的輕武器型,其三為搭載9聯(lián)裝榴彈發(fā)射器的重火力型。

麻省理工學(xué)院的機器梭子魚,是世界上第一個能夠自由游動的機器魚。它大部分是由玻璃纖維制成的,上覆一層鋼絲網(wǎng),最外面是一層合成彈力纖維。尾部由彈簧狀的錐形玻璃纖維線圈制成,從而使這條機器梭子魚既堅固又靈活。一臺伺服電動機為這條機器魚提供動力。

機器蛙腿的膝部裝有彈簧,能像青蛙那樣先彎起腿,再一躍而起。機器蛙在地球上一躍的最遠距離是2.4米;而在火星上,由于火星的重力大約為地球的1/3,機器蛙的跳遠成績則可遠達7.2米,接近人類的跳遠世界紀錄。因此它不會再像2007年的火星越野車那樣在一塊小石頭面前一籌莫展了。機器金槍魚是麻省理工學(xué)院自“查理”之后在機器魚研制方面取得的最新成果。這個新原型擁有柔軟的身體,體內(nèi)只裝有1臺發(fā)動機以及6個移動部件,使其能夠在更大程度上模擬真實魚的移動。

仿人機器人不僅是一個國家高科技綜合水平的重要標志,也在人類生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途。由于仿人機器人具有人類的外觀特征,因而可以適應(yīng)人類的生活和工作環(huán)境,代替人類完成各種作業(yè)。它不僅可以在有輻射、粉塵、有毒的環(huán)境中代替人們作業(yè),而且可以在康復(fù)醫(yī)學(xué)上形成動力型假肢,協(xié)助癱瘓病人實現(xiàn)行走的夢想。



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