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我国研制出智能绞吸机器人 破解水下“盲区取土”难题

2021-03-10

中国计算机报 2021年7期
关键词:金丝猴微结构气泡

我国研制出智能绞吸机器人  破解水下“盲区取土”难题

近日,中铁大桥局集团自主研发智能绞吸机器人,能够实现沉井下沉过程的可控、可测、可视,破解了传统设备“盲区取土”的难题,将大大提高未来桥梁建设中大型水中沉井基础的施工效率。

据悉,此次投入使用的智能绞吸机器人有两种,相较于传统设备有了质变的提升:一种履带式绞吸机器人外形像个坦克,履带可以在高低不平的水底平稳前行,通过前端的液压绞吸头旋转将泥土打碎进入排渣系统;另一种龙门式绞吸机器人为框架结构,主框架位于沉井内壁,绞吸头在水下泥面灵活取土。

据介绍,两种绞吸机器人均安装了水下传感器,水上的操作平台可以实时监测机器人取土情况,实现井孔内高效、精准取土作业,确保沉井安全可视、可测、可控下沉。

科研人员用“猴脸识别技术”

识别秦岭金丝猴

近日,我国西北大学的科研团队正依托人工智能等新技术,研发“猴脸识别技术”,用于识别秦岭地区的数千只川金丝猴。

与人脸识别技术相似,猴脸识别技术通过提取金丝猴面部特征信息,建立秦岭金丝猴个体的身份信息库,最终扫描、比对、识别。研究团队成员张河介绍说,猴脸识别技术完全成熟后,研究团队可将其装在野外布设的红外相机中,系统可自动认猴、命名,搜集它们的行为。目前,猴脸识别技术处于实验推广阶段,可识别约200只秦岭金丝猴。“每只金丝猴,我们采集了七八百张图像样本,识别成功率达到94%。”张河说。

相比人脸识别,猴脸识别技术的不同在于,金丝猴的脸部皮肤区域带毛区域多,且毛发区域相对更明显,纹理特征更复杂,对识别系统的深度学习能力提出了更高的要求。

目前,秦岭地区生活着大约4000只金丝猴,属于川金丝猴的独立亚种,它们常年栖息于海拔1500米至3300米的森林中,是典型的森林树栖动物。

沈阳自动化所研发气泡微型机器人实现微小零件装配与操控

中国科学院沈阳自动化研究所近日发布消息称,该所微纳米课题组在微型机器人研究领域取得新突破,研发的气泡微型机器人实现了对多个微结构的一体化装配及驱动研究结果。

一直以来,机器人被广泛用于汽车制造、飞机喷漆等工业自动化领域,但用于生物医学的微结构部件装配尚未实现自动化。随着制造业的微型化,目前加工的微结构只有几十微米或几百微米长,如何对这么小的结构进行装配为该领域面临的一项挑战。

经过研究发现,微型机器人是可能的解决方案。在之前的研究中,科学家们利用激光或超声制造微气泡对微结构进行二维或三维组装,但却不能将这些松散独立的结构连接起来形成一个整体。

沈阳自动化所微纳米课题组的科研人员希望在他们已开展的气泡微型机器人对微结构二维及三维操作(包括二维移动、旋转和三维翻转、滚动等)基础上,研制出能够将多个獨立结构装配成一体化结构并控制其运动的气泡微型机器人。

据了解,科研人员通过巧妙设计微结构,气泡微型机器人可以将多个独立微结构抬起、翻转并装配成不会散开的一体化结构,例如:由多个独立微结构装配成完整齿轮结构、蛇形结构、小车结构等。气泡机器人也可作为驱动器驱动这些结构运动,包括蛇形结构弯曲、齿轮旋转、小车运动等。该方法为微结构的操作及一体化装配,体外生物组织构建提供了新的解决方案。

该研究得到了中国国家自然科学基金、中国科技部重点研发计划、中国科学院国际合作重点项目和交叉创新团队等项目的支持。研究成功发表在美国化学学会《应用材料与界面》期刊上,并入选美国化学学会亮点成果。

科学家打造全套人工神经系统 让瘫痪病人重新控制身体

据国外媒体IEEE Spectrum 报道,美国一组神经科学家和工程师研发了一套人造神经系统,能让瘫痪的人重新控制自己的肢体。

2015年,研究人员对他们的研究成果进行了测试检验。测试者当时胸部以下已瘫痪了三年有余,但借助这套设备,他可以握住简易的吉他接口,用右手的手指按下指板键,左手敲击弹奏杆,使用《吉他英雄》电子游戏弹奏了一些音符。

据悉,测试者的动作不依赖于体内受损的脊柱,而是使用了一种叫做“神经搭桥(neural bypass)”的技术,将他的意图转化为行动。首先,植入到他脑内的设备接收到他大脑运动皮层的神经信号;然后,这些信号被转到计算机运行的机器学习算法上进行破译;最后,缠绕在测试者前臂上的电极将破译后的指令传递给他的肌肉。总体来说,这一系列信号传递使用的是一种人造神经系统。

研究人员称,这项技术可以帮助到脊髓损伤和中风康复的人。他们与好牧人康复医院(Good Shepherd Rehabilitation Hospital)与巴罗神经学研究所(Barrow Neuroologic Institute)进行了合作,以测试他们的技术。

中风患者通常会使用这个设备接受神经肌肉电刺激,以协助患者自主运动,或帮助患者恢复运动功能。当前,有相当多的证据表明,当病人在电极刺激正常肌肉的同时尝试做动作时,这种康复疗法效果更好。大脑和肌肉联合运动已被证明可以增加神经系统适应损伤的能力,也就是所谓的“可塑性”。

据介绍,为了让使用者能从瘫痪的手中产生感觉,研究人员既需要在使用者手上安装精密调节的传感器,也要在大脑的感觉皮层区域植入电极阵列等植入物。

下一步,研究人员计划招募一些四肢瘫痪的志愿者参与研究。

国产高性能

毫米波芯片发布

近日,中国电科38所发布了一款高性能77兆赫兹毫米波芯片及模组,在国际上首次实现两颗3发4收毫米波芯片及10路毫米波天线单封装集成,探测距离达38.5米,刷新了当前全球毫米波封装天线最远探测距离的纪录。据悉,新芯片在24毫米×24毫米空间里实现了多路毫米波雷达收发前端的功能,提出一种新的信号产生方法,并在封装内采用多馈入天线技术大幅提升了封装天线的有效辐射距离,为近距离智能感知提供了一种小体积和低成本的解决方案。

中兴通讯发布

全屋光纤组网系列新品

中兴通讯发布新一代全屋光纤组网系列产品——全光网关 F4606P/F7606P及光路由器Z6620,在网络速度、Wi-Fi覆盖以及造型设计等方面均有提升。不同于传统家庭组网方案,全屋光纤组网将传输介质由网线替换为光纤,全光网关和光路由器之间通过光纤连接。与网线相比,光纤具有寿命长、价格低廉、传输距离远、传输速率无上限等优势。据介绍,全光网关和光路由器均支持160MHz频宽Wi-Fi 6技术。

松下推出

一款“猫咪”机器人

据国外媒体The Verge报道,松下日前推出了一款名为Nicobo的“猫咪”机器人。它固定在移动的基座上,因此可以左右旋转并向上和向下看。Nicobo由松下与丰桥技术科学大学Michio Oka实验室的机器人技术人员共同开发,配备用于识别人脸的摄像头、用于识别声音的多个定向麦克风和触摸传感器,以便知道何时被触摸或拥抱。Nicobo只需提供简单的陪伴,因此,当有人抚摸它时,机器人的尾巴会开始摇动。Nicobo也可以说话,但一开始它只说一个词,但最终,它可以重复完整的句子。据悉,松下只计划生产几百个Nicobo,可通过众筹平台进行预购,截至活动启动6小时后,新机器人产品已经全部被认领。

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