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            波士頓動力的“狗”,哈佛大學的“蟑螂”,機械人和動物的愛恨情仇

            看仿生機器人的那些事兒

              6月17日新聞, 機械人制造商波士頓動力公司(Boston Dynamics)四足機械人Spot最先出售,訂價7.45萬美元(約合52.83萬元),用于商業和工業用途。
             
              此新聞一出,機械人行業各個媒體都在爭相轉載,只管這個機械人現在僅在美國發售,然則人人也都迫在眉睫想一睹為快,看看這只價錢堪比一輛特斯拉Model S的“大狗”事實有什么手段。
             
              波士頓動力發售的這個明星產物機械狗,官方名字叫做spot,然則四條腿的可愛造型,以是一直被戲稱為“大狗機械人”。有些人由于它通體黃色,還給它起名“大黃”機械狗。
             
              此前,spot一直用于租賃,在已往兩年多的時間里,它成為科技集會中的???,儼然是一只寵物狗。早在2018年3月,亞馬遜舉行的MARS大會上,CEO杰夫·貝索斯(Jeff Bezos)現身時,就有一只Spot霸氣隨行。著名的太陽馬戲團也和波士頓互助,將spot納入其馬戲表演陣容。
             
            波士頓動力的“狗”,哈佛大學的“蟑螂”,機械人和動物的愛恨情仇
             
              除了這只廣受關注的“網紅狗”,最近另有一個機械人被冠上了動物的名字,它就是哈佛大學的“蟑螂機械人”。
             
              受昆蟲生物學的啟發,這個被稱為HAMR-JR的微型機械人問世了。它由哈佛大學約翰·A·保爾森工程和 應用科學學院(SEAS)和哈佛威斯生物啟發工程研究所的研究人員攜手開發,HAMR-JR只有一便士巨細,使它成為迄今為止最靈巧的微型機械人之一。而且可以奔跑、跳躍、攜帶跨越自身重量十倍的重物和快速轉彎。
             
              和波士頓動力的大狗差別,HAMR-JR之以是被稱為“蟑螂機械人”,并不是由于長相,而是在設計上模擬了蟑螂的速率和機動性?,F在,HAMR-JR的研究團隊正在從其他昆蟲身上尋找靈感,希望研發出加倍體積更小、功效更多的機械人。
             
            波士頓動力的“狗”,哈佛大學的“蟑螂”,機械人和動物的愛恨情仇
             
              其著實科學界,從動物身上找靈感的事習以為常,今年被人瘋狂詬病的蝙蝠和雷達息息相關,蜜蜂的蜂巢也可以啟發人們研究結實的建筑質料。此外,有一些還很存在很大的爭議,讓人們質疑合理性和合法性。那么機械人研發和什么動物事實有什么“瓜葛”?
             
               天上飛的機械人–動物把同黨借給機械人飛翔
             
              即使是地球上最先進的機械人專家也在盡其所能再現鳥類在空中航行時那種毫不費力的優雅和效率,究竟,機械人由許多工業質料組成,無法展現鳥類的輕盈?,F在,由斯坦福大學研究人員打造的PigeonBot就向這個目的邁進了一步。事實證明,鳥類的航行方式不是很好明白,由于其動態同黨形狀和單個羽毛位置之間的關系超級重大。
             
              據了解,研究團隊通過行使40根鴿子羽毛和一個極輕的框架打造了一個簡樸的航行器,雖然它的升力并非來自羽毛,而是由安裝在前面的一個螺旋槳提供,但這些羽毛會在機械人舉行類似于鳥類滑翔時的動作時提供指導和操控。
             
              eMotionButterflies 是會飛的電子蝴蝶,有一對藍色同黨。據稱,這是世界上最像真實生物的機械人。這個機械人蝴蝶可以自力航行,然則多個蝴蝶之間不會撞車。這得益于蝴蝶身體中的導航和互聯系統。蝴蝶仿生機械人每只翼展長度是 50 厘米,整機重量 32 克。蝴蝶內部有加速計,陀螺儀,指南針,另有兩個 90 毫安電池,航行 3-4 分鐘就要充電15分鐘。eMotionButterflies 的同黨每秒拍打 1-2 次,航行的最高速率可到達 2.5m/s。
             
            波士頓動力的“狗”,哈佛大學的“蟑螂”,機械人和動物的愛恨情仇
             
              現在這種機械人的應用主要在通訊,有些人預測,未來,這些機械人可能會被用于竊聽或者軍事情報通報,不外這么一直蝴蝶出現在隱秘的位置,照樣會被人嫌疑吧。
             
              水里游的機械人–一切都和水底生物有關
             
              上個世紀,北京航空航天大學的研究團隊率先設計出一款“魚形機械人”,而且拿到了1999年的“大學生挑戰杯”一等獎,今后,關于它的研究一直在繼續。該項功效自從1999年大學生"挑戰杯"拿到一等獎以后,研究一直沒有中止。隨著人工智能手藝逐漸普及和成熟,該研究小組正在抓緊研究若何使機械魚更具智能化,以便讓多條機械魚擁有真正的魚的屬性。這種能暢游在水中的機械魚,未來可以將被普遍應用于海洋資源勘探、執行軍事義務和輔助維護海上石油設施等領域,有著普遍的應用遠景。
            波士頓動力的“狗”,哈佛大學的“蟑螂”,機械人和動物的愛恨情仇
             
              在軍事方面,接納魚尾擺動的形式作為動力的微型潛艇,將會躲過聲納的探測和魚雷的襲擊,出其不意的攻擊對方。除了軍用方面,在民用方面,可以用在海底勘探及海洋救生等方面。這種由螺旋槳到仿生推進的變化,其意義不亞于飛機進入噴氣時代。
             
              近幾年,西方軍界紛紛對細小型魚類的仿生機械人手藝的研究開發給予了越來越多的重視,海洋動物的這種推進方式具有高效率、低噪聲、高速率、高機動性等優點,成為人們研制新型高速、低噪音、機動天真的柔體潛水器模擬的工具。比較突出的實驗裝置有美國麻省理工學院的“機械金槍魚”和日本的“魚形機械人”,因此,甚至有陰謀論者示意,這些小型的機械人將可能成為特工偷偷潛入某些區域,趁人不備來竊取情報。然則可以放心的是,現在的科技水平遠遠沒有到達這樣的水平。
             
            波士頓動力的“狗”,哈佛大學的“蟑螂”,機械人和動物的愛恨情仇
             
              此外,另有名叫“艾勒姆”的水下機械人,它具有異?,F實的用途,在深海鉆機上舉行檢查和維護,這是一項危險的事情。它的雛形就是水底的電鰻。然則現在執行這些義務的水下自主潛水器體積重大,速率緩慢,并不像真正的電鰻那樣柔軟而天真,可以迅速和安全地到達任何地方。
             
              只管這臺機械現在是有線的,但它的制造商康斯伯格海事公司已經在尼斯湖找到支柱,起勁讓機械的電源內部化,從而消除對電纜的限制,讓它看起來像一只真正的電鰻。
             
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              地上跑的機械人–依舊可以上天入地
             
              隨著spaceX的發射,人類對太空探索的歷程又向前走了一大步,在探索太空的同時,人們也給太空留下無數的垃圾。NASA聲稱他們發現,有異常大的一團太空垃圾在圍繞地球軌道運行,其中可能包羅大巨細小的幾百萬的廢棄物。
             
            波士頓動力的“狗”,哈佛大學的“蟑螂”,機械人和動物的愛恨情仇
             
              對于宇航員和太空飛船而言,這些遺留在太空中的垃圾是異常大的威脅。于是,斯坦福大學和美國宇航局噴氣配合推進實驗室(JPL)的研究團隊聯手設計了一款能夠抓取并處置太空垃圾的機械裝置。而這個機械裝置的靈感就來源于一種常見的小動物–壁虎。
             
              研究團隊開發的是一種使用壁虎靈感粘合劑的夾具,這種夾具可以在太空中快速而準確捉住物體。該機械人受到壁虎腳部的啟發。研究人員在這款機械人腳部安裝了數百萬個極其細小的毛發(由人造橡膠制成),借助這些毛發,它就能“飛檐走壁”。每根毛發通過一種稱為范德瓦爾斯力的分子間力吸附在墻壁,些細小的聚合體毛墊能確保足底和墻壁接觸面積大,進而使范德瓦爾斯粘性到達最大化。
             
            波士頓動力的“狗”,哈佛大學的“蟑螂”,機械人和動物的愛恨情仇
             
              此外,另有一款名為BionicANT的螞蟻仿生機械人,它就像真正的螞蟻一樣,遵照簡樸的規則設定,能夠自主舉行操作,在同一時間一起完成大規模,重大的義務的智能裝備。之以是說它智能,是由于這些機械人螞蟻之間能夠相互相同,而且協調它們的行動動作和運動偏向,一個小團體一起,能夠推或者拉比自己大的多的物體。
             
              在硬件方面,這些仿生螞蟻機械人大部分配件都應用了3D打印手藝(激光燒結),近幾年,3D手藝的成熟也賦予了機械人更多的可能性,這些機械人螞蟻的電路,現在也可以通過3D打印出來。
             
            波士頓動力的“狗”,哈佛大學的“蟑螂”,機械人和動物的愛恨情仇
             
              相對于其他的仿生機械人,仿生螞蟻機械人的先進之處在于,它們的觸角是一個充電裝置,腿和下顎等位置,有20個“三角壓電陶瓷彎曲傳感器”,能夠快速高效的移動,而且可以進入很小的空間。而且仿生螞蟻機械人底部有光學傳感器,可以使用地面的紅外線符號舉行導航。
             
              唯一和真正的螞蟻差別的是,這個仿生螞蟻機械人長得著實太大,它體長13.5厘米,重量有105克,以是現在用于一些較小空間的物資傳送、災情救援,像科幻 影戲里那樣潛入隱秘基地。對現在的它來說照樣天方夜譚。
             
            波士頓動力的“狗”,哈佛大學的“蟑螂”,機械人和動物的愛恨情仇
             
              除了上面所列的一些仿生機械人,實在另有許多機械人都從小動物身上獲得靈感,例如用于纖維結構移動制造的蜘蛛機械人,波士頓公司發現的用于殘障老人導航的長頸鹿機械人,這些機械人和小動物一起,都在珍愛人類、利便人類。然則在研發的歷程里,仍然應該保持對自然的敬畏,所謂萬物皆有靈,它們也值得被尊重。

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