|
據(jù)國外媒體報道，回顧2011年，出現(xiàn)了諸多精湛的機器人設(shè)計，其中包括：3D打印機制造蜘蛛機器人、機器人蜂鳥、清理水面油污的機器人帆船、迅猛龍機器人等。 1、3D打印機制造機器人蜘蛛 營救機器人必須擁有人類不具備的機動性和平衡性，例如：在地震災(zāi)后碎礫之中穿行，或者沖入核反應(yīng)堆內(nèi)部。目前，科學(xué)家通過3D打印機能夠制造出蜘蛛機器人，它們具有很強的機動靈活性，適當于部署在災(zāi)后營救等任務(wù)，并且它們與真實蜘蛛非常相似。 這種蜘蛛機器人像真實蜘蛛一樣能夠保持四只腳著地，而另外四只腳準備下一步的方向。蜘蛛機器人的機動性來自于彈性身體與堅硬關(guān)節(jié)的有效結(jié)合，這種成本低廉的蜘蛛機器人是德國研究人員通過3D打印機制造出來的。德國斯圖加特市機械制造和自動化控制學(xué)會的科學(xué)家拉爾夫-貝克爾（Ralf Becker）說：“我們的機器人制造成本非常低廉，僅使用一次就可以丟棄，就像一次性橡皮手套一樣�！边@款蜘蛛機器人的攀爬和跳躍能力源于它的關(guān)節(jié)，在腿部關(guān)節(jié)內(nèi)部是注壓液體，從而模擬真實蜘蛛的肌肉。身體前方的一對前腿能夠彎曲確保前行，后方一對腿作為支持推動身體前行。 當前這種蜘蛛機器人擁有控制部件，閥門和壓縮泵，當它們部署在災(zāi)后營救任務(wù)中，它們可以攜帶攝像機、測量儀器和傳感器將勘測信息反饋至工作人員。德國研究小組使用3D打印機進行逐層打印，在打印過程計算機指引激光束溶化薄聚酰胺粉末層向下至上地打印機器人組件。貝克爾指出，像這樣的3D打印機制造流程可使研究人員對蜘蛛機器人進行模塊化修改，我們在單一操作中可以制造出一條或者多條腿的蜘蛛，將裝配有效性降至最低，可節(jié)省材料和減少制造機器人的時間。伴隨著模塊化制造，個別零件能夠快速進行制造。這款蜘蛛機器人原型亮相于11月29日至12月2日舉辦的2011年法蘭克福歐洲模具展上。 
美軍訂制首批自殺式微型偵察機 美國士兵可以手動放飛偵察機，盤旋在敵軍戰(zhàn)場上空并實施致命打擊。目前，美國陸軍已訂制了首批小型自殺式偵察機，它能夠從一個小型發(fā)射炮管中發(fā)射，在空中盤旋飛行，并在指令下沖向即定目標。 背包大小的“彈簧刀”偵察機將成為士兵在實戰(zhàn)中精確控制性攻擊武器，其精確性超過爆炸武器。士兵不必接近攻擊目標的位置發(fā)射彈簧刀偵察機，發(fā)射之后可通過該偵察機實時反饋圖像確定攻擊目標，當下達指令后該偵察機將全速飛向攻擊目標。
3、機器人蜂鳥 不久一款微型機器人蜂鳥將與大型偵察機聯(lián)合操作部署于美軍現(xiàn)代戰(zhàn)場，這款機器人蜂鳥體形非常小，且具有獨特的空中盤旋能力，意味著它能夠適應(yīng)于城市戰(zhàn)場室外和室內(nèi)環(huán)境。 該機器人被命名為“納米蜂鳥”，能夠快速拍打翅膀進入即定戰(zhàn)略位置，但令人擔(dān)憂的是，納米蜂鳥在研制前期多次實驗中出現(xiàn)過碰撞墜毀意外。經(jīng)過改良設(shè)計之后這種機器人蜂鳥采用輕重量材料制成，不受風(fēng)力狀況影響實現(xiàn)正常飛行，同時這款15厘米長的機器人裝配著攝像頭，可實時傳送戰(zhàn)場狀況，不但有利于敵情的偵察，還有效地避免了碰撞墜毀的發(fā)生。
近十年來，軍用偵察機已被有人駕駛噴氣式戰(zhàn)斗機和轟炸機所替代，美國海軍并不想落后，目前最新設(shè)計了一款無人飛行器——X-47B，其無尾翼機械結(jié)構(gòu)頗似一個UFO，計劃于2013年部署于航空母艦空中編隊。近期，X-47B飛行器完成首次基于可伸縮式起落架航空母艦?zāi)Ｊ狡痫w降落測試。
5、清理水面油污的機器人帆船 數(shù)百年前帆船航海技術(shù)驅(qū)動海洋探索，并幫助一些國家拓展殖民地，但從19世紀出現(xiàn)輪船之后，帆船航海已逐漸被人們所淡忘。目前，研究人員希望再度燃起人們的帆船熱情，計劃未來十年內(nèi)利用風(fēng)力部署一支機器人帆船艦隊。 這一設(shè)計概念源于塞薩爾-哈拉達（Cesar Harada），他的設(shè)計靈感來自人們清理墨西哥灣石油泄漏事件。他計劃設(shè)計一支能夠像蠕蟲一樣蜿蜒前行的機器人帆船艦隊，在海面上能夠收集溢出的石油。同時，機器人帆船艦隊還能清理海面垃圾，監(jiān)控海洋污染和瀕危滅絕的海洋生物。為了實現(xiàn)這一夢想，今年9月2日，哈拉達在荷蘭鹿特丹市制作了6個機器人帆船。
從科學(xué)角度出發(fā)，在地面上研制能夠“漂浮”起來的較沉重機器人是非常困難的，但在國際空間站低引力環(huán)境下，這將具有一定的可行性。目前，美國宇航局剛完成一款真實版漂浮機器人測試，這種“智能球”機器人能夠在空中漂浮，并受三星Nexus智能手機控制。美國宇航局表示，智能球機器人的設(shè)計靈感來自于科幻故事，現(xiàn)已于11月成功完成測試。智能球機器人概念設(shè)計師尤里-加維迪亞克（Yuri Gawdiak）說：“在《星球大戰(zhàn)》中我看到遠程遙控光劍訓(xùn)練，這對我產(chǎn)生了很大的靈感啟發(fā)。” 這款能夠自由漂浮的球狀機器人擁有一個“大腦”，是由三星Nexus智能手機進行控制，該智能手機的芯片已被移除，因此它不會與電子產(chǎn)品產(chǎn)生干擾，加維迪亞克使用AA電池來代替該智能手機的鋰電池。 智能球機器人能夠檢測國際空間站內(nèi)部區(qū)域，同時，美國宇航局也計劃測試這款機器人是否能夠在空間站外確保飛行。目前，美國宇航局將進行更多的測試分析，從而確定該機器人能否勝任完成更復(fù)雜的任務(wù)。正在接受測試的機器人，它通過安卓智能手機來控制。美國宇航局將準備測試這個裝置是否能夠在國際空間站外面飛行。人類探測遙控項目主管特里-方格（Terry Fong）說：“這些測試工作將確定該款機器人能否更好地幫助美國宇航局，使該款機器人成為宇航員的得力助手，并適用于地球軌道或者其他太空目的地的人類太空探測任務(wù)。”
7、迅猛龍機器人 當們開始奔跑時，并不會認為需要更多腿或者如何保持平衡。目前，美國軍方投資研制了一款“迅猛龍機器人”就是無需大腦運行思考的機器人，它的敏捷腿部結(jié)構(gòu)頗似侏羅紀迅猛龍或者鴕鳥。 這款機器人也叫做“快速奔跑者”，直立狀態(tài)下高度為4英尺7英寸，奔跑時速可達到20英里。其彈性腿部不僅有效利用奔跑運行的能量，還能維持一定奔跑步伐和平衡性。它最大的優(yōu)點在于靈活機動性，可適應(yīng)于任何環(huán)境，戰(zhàn)場、運動場或者搜尋營救任務(wù)中的崎嶇地形。
今年12月份，美國哈佛大學(xué)科學(xué)家最新研制一款柔體機器人，它能夠扭動身體蠕行于狹小縫隙之中。這款機器人的設(shè)計源自魷魚和海星，它們能夠扭曲身體爬行。它非常適用于地震災(zāi)難營救工作，營救工作人員能將部署它們，讓它們穿過狹小的縫隙。此外，它們還可以部署在戰(zhàn)場環(huán)境。 美國麻省理工學(xué)院機器人專家馬修-沃爾特（Matthew Walter）說：“柔體機器人具有獨特的能力，能夠身體變形抵達傳統(tǒng)剛硬身體機器人無法抵達的區(qū)域�！苯衲瓿�，美國塔夫斯大學(xué)一支研究小組展示了一款由硅橡膠材料制成的10厘米長毛毛蟲外形機器人，它能夠卷曲進入一個球體，并驅(qū)動該球體前行。據(jù)悉，這項哈佛大學(xué)最新研究是由美國五角大樓投資的。 這款機器人用了兩個月時間建造完成，長12.7厘米，通過抽吸空氣進入肢體，可獨立地控制它的四肢運動，通過手動或者計算機控制，該機器人具備爬行和滑動等動作。該研究小組負責(zé)人、化學(xué)家喬治-懷特賽茲（George M Whitesides）進行了一項測試，將一塊玻璃放置在距離地面四分之三英寸處，之間的產(chǎn)生間隙讓柔體機器人蠕動爬行，從而來測試這種機器人的柔韌性。實驗結(jié)果顯示，這種柔體機器人能夠靈活自如地往返15次穿梭于這一間隙。多數(shù)情況下，柔體機器人往返一次不足1分鐘。 目前研究人員希望提高這種機器人的速度，不過他們對它不斷地膨脹與收縮而不損壞而感到滿意。哈佛大學(xué)博士后研究員羅伯特-謝潑德（Robert Shepherd）稱，它能夠非常頑強地適應(yīng)各種環(huán)境，它能夠穿越各種材料表面，例如：氈布、碎礫、泥濘，甚至是果凍。 但是它們也存在著缺點，它們必須由額外動力進行驅(qū)動，科學(xué)家需要尋求一種方法內(nèi)置動力源，才能更有效地運行。參與研究毛毛蟲機器人的神經(jīng)生物學(xué)家巴里-特里默（Barry Trimmer）說：“驅(qū)動這種柔體機器人移動存在著許多挑戰(zhàn)，目前并不容易找到解決方案�！泵绹▋�(nèi)基梅隆大學(xué)柔體機械實驗室負責(zé)人、機器人研究員卡梅爾-馬吉迪（Carmel Majidi）稱，這款柔體機器人比此前設(shè)計的機器人更具創(chuàng)新性。它僅是一種簡單的機器人設(shè)計，但它具備更生動的生物移動性。
麥哲倫太平洋航海勘測已有500多年的歷史，目前機器人水上勘測開始新的航程。近期，四個“海浪滑翔機器人”完成新的跨越太平洋航海記錄。 在300多天的航海歷程中，“海浪滑翔機器人”創(chuàng)造了一項最新吉尼斯世界紀錄，在太平洋上航行33000海里。它刷新了之前水下潛艇跨越大西洋的歷史記錄，同時，它還獲得了新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)一片較大的未繪制海洋邊界。
10、“阿爾法狗”機器人 “阿爾法狗”機器人 在科幻電影《星球大戰(zhàn)》中天行者盧克帶領(lǐng)軍隊成功地將巨大的帝國步行者機器人推翻，在現(xiàn)實科學(xué)中，美國波士頓動力公司使用敏捷機械技術(shù)成功研制出“大狗”機器人，目前這款機器人進行了技術(shù)升級完善，該公司推出體形更大的“阿爾法狗”機器人，它不僅具有更好的平衡性，還能在跌倒之后爬起。 經(jīng)測試“阿爾法狗”機器人能夠馱運400磅重的軍用物資在崎嶇地形行進20英里，相比之下“大狗”機器人僅有340磅的馱運能力。
來源：電子工程網(wǎng) |
