第11版:科技前沿 PDF版下载

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兵在掌上阅 亮剑弹指间

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■本期观察:曹亚铂 曹胜杰 陈佰熙

仿生机器人,是指在外形结构或功能上模仿生物并进行工作的机器人。与普通机器人相比,它的内部元件更具智能化、微型化,材料也具有高强度和良好柔韧性,并能通过传感器的精准信息反馈,及时调整工作状态。

似犬类的

爬行仿生机器人

在众多仿生机器人中,爬行仿生机器人体形虽略显笨重,运输能力和移动速度却令人咋舌。其具有稳定的平衡系统,能在负重情况下行走、奔跑,还可跨越一定高度的障碍物。

“体形多样、机动灵活”是爬行仿生机器人用于运输任务的一大优势。其内部安装有信号处理器和环境传感器,可根据环境的变化调整行进姿态,既能自行沿着预设路线行进,也能接受远程控制。

近年来,国外某公司自主研制的“大狗”仿生机器人备受关注。它可用于在交通不便的地区为士兵运送弹药、食物和其他物品,被称作“当前世界上最先进的适应崎岖地形的机器人”。

似水母的

游动仿生机器人

与传统刚性机器人相比,游动仿生机器人则采用可变性较大的柔性材料制成,能实现大尺度连续变形,改变自身的尺寸和形状,在水中悄无声息地游动。

AquaJelly是游动仿生机器人中的典型代表。它的运动机理与水母相似,即通过向下喷射流体产生反作用力,推动其在水中进行垂直方向上的运动。它还依靠8个呈放射状排列的气动复合执行器,通过压缩机注入空气,执行器可快速膨胀并弯曲,产生较大的瞬时推力,实现在水中的快速游动。

灵活迅捷的游动能力,使AquaJelly可以胜任水下地形勘测、水质监测等任务。除此之外,良好的隐蔽性也使其逐渐走进军方视野,用于执行水下监视任务。

似蜂鸟的

飞行仿生机器人

蜂鸟最大的特点,就是可在空中悬停并向后飞行。与自然界中的蜂鸟类似,飞行仿生机器人同样具备这种独特功能。

飞行仿生机器人“纳米蜂鸟”,由国外一家航空环境公司研发。它重量不及一节5号电池,可通过快速扇动翅膀,做盘旋、俯冲、爬升或快速前飞、后飞等动作。其搭载的摄像头,能向操作员实时传递影像资料。

新近研发的一款飞行仿生机器人,能通过物理模拟和人工智能衍生的算法进行控制,机身由3D打印制成,机翼采用碳纤维框架支撑,具有很高的灵活性和弹性,能随地形、沿墙壁穿过狭窄走廊。

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