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“冒充”海洋生物的机器人

2021-12-19席金合

少儿画王(7-10) 2021年11期
关键词:水母章鱼研制

席金合

如今,人们对海洋动物的仿生研究越来越重视。水生动物运动时,噪(zà)声低、速度快,这些特点有助于研制隐蔽(bì)性强、灵活度高、环保性好、行动力强的潜水器,以便用于海上救援、水质监测、海底勘(kā探等。尤其是小型仿生机器人,具有舰艇和潜水员所不具备的优势,可模仿海洋动物,躲过声纳探测和鱼雷袭(í)击,潜入禁区刺探情报,或偷偷接近目标,出其不意地实施精准打击。

“水母”

中国科学院自动化研究所研制的水母机器人,机动灵活,主要用于水下秘密探测、救援和军事侦察等活动。它虽然不到14厘米高,但构造特别,重约8千克的躯体,是由对称分布的连杆外蒙着一层橡胶膜构成,从而形成密闭的腔体,类似于一把雨伞。

它运动时,像开合雨伞一样,由连杆带动外皮收缩和扩张,实现喷水推进。置于体内的配重石,在调节机构的调整下,始终处于中心位置,以保持自身平衡。它的控制器“自觉性”和“能动性”很强,可通过自主学习和自发调节,来控制整个机身的运动速度和姿态。德国科学家研制的微型水母机器人,大小如同一只蚂蚁,是用带磁性的特殊材料制成,靠电磁(í)效应产生动力,收张腔体而运动。它能深入人体及常规器械无法到达的地方执行任务。如果将其进一步优化,有望进入血管里进行诊疗,或近敌进行间谍(dié)活动。

“海蛇”

有一种名叫“艾勒姆”的水下机器人,能代替人和其他设备,攀(pān)在深海钻机上实施检查和维护。尽管它外形很像蛇,但却是依照电鳗(mán)的生活习性和运动形态而制成,可到达自主潜水器不能到达的窄小地方。研发它的挪威公司,准备将其改进成无线控制,让其摆脱对电缆(lǎn)的依赖(lài),并增加缠绕(chánrào)和竖直攀爬功能。

日本科学家研发的柔性“海蛇”,约有米长,看起来像洗衣机的排水管。它体表覆(fù)盖着尼龙细毛,靠轻微震(zhen)动就可匍匐(púfu)前进。它身体苗条、柔软,可以攀爬悬崖或钻进狭缝(xiáfèng)作业,头部带有摄像头和照明灯,可举起摄像头,扩大视野进行拍摄,有效获取影像资料。

如今,美国的蛇形机器人,代表了世界先进水平,已经在医疗、工业、抢险救灾等领域得到应用。此外,挪威一家研究院还研制出一种用于火星表面探测的蛇形机器人。

“章鱼”

上海交通大学研制的六足章鱼机器人,能在各种复杂地段灵活稳步行走,用于核辐射、火灾等事故现场的搬运、搜索和救援任务。

它的每条腿上装有3个电机,能载着约200千克的重物。它整个身躯(qu)完全对称,不分前后左右,所以不用调头,可沿任意方向快速运动,机动性和i)障zhang)能力很强,任何时刻总有3条腿稳定支地。当用四足站立时,空出的“双手”可完成拧动阀、打孔和清理事故现场杂物等作业。它还有人机交互协同能力,可通过先进的通讯和遥控手段,对抗电子信号干扰,准确执行人的指令。

意大利科学家研制的柔软仿生章鱼,可用酷(k心似章鱼的足腕(wan)来抓物,或沿着海底爬行甚至游泳。当然,完成这些高难度动作,离不开其内部高智能的自动化系统。

“海龟”

在大西洋西岸海滩,有时会看到一只橘j迫)黄色的“海龟”正在奔跑,身后留下一条宽痕(hen)。這是微型播种机在作业吗?原来,这是一款沙画机器人。它身长半米多,高约40厘米。内部的控制系统,通过周围的标杆来定位,以确保其在沙滩上按一定路线运动,从而作出巨幅沙画。它身上有7个激光深度传感器,用于控制描绘线条的深度。它柔软如气球的轮胎,所及之处,不会在沙滩上留下痕迹,以免毁坏完成的作品

除此之外,还有模仿海鸥、螃蟹(pangxie)、海豚(tun)企鹅等生物的机器人。这些有趣的仿生机器人,是人类智慧的结晶。它们在各个领域发挥着各式各样的作用。小朋友,请你畅(chang)想一下,未来还会有什么功能的仿生机器人呢?

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