「無肢」運動?機器人運動方式終於突破

近期美國研製出一種小型機器人,樣子像一輛自動傾倒的剷土車,具有立體攝像機,可以拍攝360°的全景視界。這種小機器人的特點是可以小組集體行動,研製者擬用以挖掘火星表面土地。

瑞士的科學家也不甘落後,正在設計一種球狀機器人(直徑約2米多),取名“風滾草”,由於體重輕,可以藉助風力在火星表面滾動。更有趣的是,這種機器人能隨溫度改變形狀,在白天較高溫度下呈平面狀,便於內部的太陽能傳感器對火星地表進行研究;到夜晚溫度較低時自動恢復球形。利用這種機器人勘測火星表面地形,以便為太空探測器尋找合適的著陸點。

“無肢”運動?機器人運動方式終於突破

蛇形機器人

蛇形機器人

眾所周知,眼鏡蛇和響尾蛇不僅有劇毒、殺傷力強,而且運動靈活多變。近期,美國國家航空和宇宙航行局宣佈:他們研製了一種外形與眼鏡蛇和響尾蛇非常相似的蛇形機器人,用於星際空間的探測工作,預計3~5年內投入使用。

這種機器人與以往的同類相比,其優越性在於行走方式上,以前用輪子行走的機器人,遇到粗糙或陡峭的地形常常被絆倒或卡住,而這種機器人體形呈節狀,能在任何粗糙的地面上行進自如。

目前,這種機器人身體各部分靠電線連接並傳達信息,控制各關節的運轉,研究者認為尚需進一步完善,製成真正的機械蛇。

“無肢”運動?機器人運動方式終於突破

我國國防科技大學研製出一種蛇形機器人,依照仿生學原理,全身分若干個節,其電機和控制系統配置在蛇身各節上,均勻合理,蛇頭為控制中心,配有視頻監視器,可以將前方的景象傳到後方電腦中去,供操作人員觀察,以便酌情發出遙控指令。機器人長1.2米,直徑0.06米,重1.8千克。運動以波動為主,像蛇一樣扭動身體,實施前進、後退、拐彎和加速等動作,最快速度達20米/分。目前設計者認為其除了可用於在狹小危險條件探測外,還能在輻射、粉塵、有毒,甚至戰場環境中進行偵察。應當說蛇形機器人與以往用輪子或步行的機器人不同,實現了“無肢”運動,是機器人運動方式的突破,可以作為一個研究平臺,進一步試驗研究,相信這種機器人在空間探測方面具有廣闊的應用前景。

太陽能機器人

“無肢”運動?機器人運動方式終於突破

太陽能機器人

為了解決登陸火星的能量問題,美國已研究利用太陽能做能源的機器人。機器人利用太陽帆板追蹤太陽而獲得能量,能夠晝夜不停地工作。一種名叫“亥伯龍”的4輪機器人已經誕生,樣機基本參數為:2米長,2米寬,3米高,質量120公斤,太陽能帆板面積3.5平方米,能產生200瓦電功率,一天可探索20多千米。這其中最大的問題是一旦電池板偏離了正常位置,將得不到電能,以前曾多次發生探測飛船因失去電能而失靈的事故。為此,研究者又開發了“太陽能同步器”,應用於“亥伯龍”號上,就是使機器人可以測定自己的方向和太陽的位置,隨時找到最適合吸取太陽能的位置,即像葵花一樣,永遠朝向太陽。目前為止,“亥伯龍”還是樣機有待實驗考核,專家預言,如果這種機器人研製成功,可以在火星(或其他星球)上工作好幾年。


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