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仿生機器人有何作用?北京大學教授給出答案

2022-10-24
來源:21ic

當下,在北京大學未名湖里,也有一群倏爾遠逝、往來翕忽的魚兒,領頭的那只體型明顯大過同伴,靈活地擺動著身體。眼尖的學生越瞅越覺不對勁兒,好奇地將它從水里撈出,掂在手里,才發現它并非鮮活之魚,而是由冰涼的機器零件組裝的仿真魚。 二十余年來,北京大學工學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領域,科研成果頗豐。而被他精心“養育”的機器魚,不僅可以像真魚一樣,在水里游動、感知環境、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境拍照,并實現數據傳輸;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?魚類適應它們的環境,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--所以我的設計以此為基礎,目的是為微塑料創造一個過濾器。”

國產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,有國內軍工單位推出了可用于戰場偵察以及彈藥物資載運的小型軍用四足機器人。同時有消息稱國內相關科研機構正在研制可背負武器裝備、具備作戰能力的四足機器人,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,有國內某機器人研發機構公開展示了該單位自主研制的四足戰斗機器人系列“紅翼前鋒戰斗機器犬”,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備以及輕武器的要求。據介紹,該系列戰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載荷,其一為配備有激光雷達、熱成像儀、夜視儀和戰術自組網絡系統的基本型(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聯裝榴彈發射器的重火力型。

麻省理工學院的機器梭子魚,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,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,體內只裝有1臺發動機以及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、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,因而可以適應人類的生活和工作環境,代替人類完成各種作業。它不僅可以在有輻射、粉塵、有毒的環境中代替人們作業,而且可以在康復醫學上形成動力型假肢,協助癱瘓病人實現行走的夢想。



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