网赌平台哪个信誉好科学网—揭秘海洋仿生机器人:机器鱼似宝石

揭秘海洋仿生机器人:机器鱼似宝石
据美国国家地理网站报道,目前,全世界的研究人员都在研制外形和功能均与水生动物类似的仿生机器人,原因在于:这些灵感来自于大自然的机器人工作效率通常要高于机器人家族其它更为呆板和笨重的成员。

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1.机器人Gymnobot

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据英国《新科学家杂志》报道,本周,德国费斯托公司的工程师宣称,最新研制的仿生企鹅能够在水中自如游动,与真实的企鹅相差无几。

机器人Gymnobot(图片提供:Nic Delves-Broughton, University of Bath )

这种仿生企鹅通过其特殊的鳍可在水中像真实企鹅一样游动,另一种体型稍大的充满氦气的仿生企鹅也可在空中“漂游”。目前,这些仿生企鹅设计在德国汉农沃-梅塞(HannoverMesse)贸易展览会上展出。据悉,这两种仿生企鹅都携带着由柏林EvoLogics研制的3D声纳系统,该系统能够监控企鹅的周围环境,避免与水池壁或其他企鹅相碰撞。

看上去,图片为我们呈现的似乎是一条鱼,一条可以在水中游动的鱼。而实际上,它却是一个机器人。具体地说,是由英国巴斯大学受亚马逊刀鱼启发研制的机器人Gymnobot。

费斯托公司研究小组主管马库斯-费斯彻(MarkusFischer)称,仿生企鹅能够像活企鹅那样轻微灵活地旋转身体,这得益于柔软的玻璃纤维棒可以控制它们的头部。这些纤维棒排列在企鹅的头部一侧,其身体内部的发动机能够灵活地旋转企鹅的脖子至任何方向,并引导它们在水中游动。

Gymnobot打造者、巴斯大学的威廉:梅吉尔表示:“这是一款类鱼机器人,全身都是充当其推进器的肌肉组织。但这种设计尤其不利于安装电路板。”为了获得更大空间容纳照相机以及其它电子设备,梅吉尔的研究小组从刀鱼身上获得灵感——刀鱼能够让身体保持“僵硬”状态以在水中感应电流。同样地,Gymnobot可利用底部刀片般的“鱼鳍”推动自己在水中前行,同时让身体处于僵硬状态。

费斯彻还指出,这项设计可在工业领域进行应用,目前费斯托公司已开始采用一种基于该设计的机械钳子,在一种类似大象鼻子的柔韧性机械手臂末端装配一个钳子,具有工业应用价值。这个机械钳子能够以任意方向旋转90度,提供最大程度的灵敏性。

梅吉尔及其同事希望,这款机器人能够用于研究生活在靠近海岸的海洋生物。在这些区域,推进器往往会卷起很多沉淀物或者被海草缠绕,不利于科学家对其进行研究。

据悉,工程师越来越多地在自然界寻找灵感制造新型仿生机械装置,今年初,一支欧洲研究小组开始研制一种仿生章鱼,此外工程师还认为鸟的翅膀有助于设计更有效的飞行器。2008年,费斯托公司在汉农沃-梅塞贸易展览会展示了真实游动的机械水母

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宝石般的机器鱼(图片提供:Adrian Dennis, AFP/Getty Images )

照片于2005年10月7日在伦敦水族馆拍摄,一名儿童正在饶有兴趣地观看一条好似宝石般的机器鱼。不久之后,5条类似的机器鱼将被部署到西班牙海岸,执行搜寻水中污染物的巡逻任务。

这种机器鱼身长4.9英尺,由英国艾塞克斯郡大学研制。研究人员将在图片展示的原型基础上对其进行改进。借助于更长的电池寿命以及更为先进的传感器,机器鱼一次能够在希洪港执行大约8小时的探测任务,而后自行向一家充电站报告并无线传输勘测数据。

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机器龙虾(图片提供:John F. Williams, U.S. Navy )

这些机器龙虾拥有很高的灵活性,可用于探测水下矿藏。就像真龙虾一样,这种小型机器人也长着能够感知障碍物的触须,8条腿允许它们朝着任意一个方向移动,爪子和尾巴则帮助它们在湍急的水流以及其它环境下保持身体稳定性。

机器龙虾发明人约瑟夫:艾尔斯曾撰写多部龙虾食谱。过去30年来,他一直潜心研制类似这样的仿生机器人。据悉,机器龙虾是艾尔斯为美国海军位于东北大学的海洋学中心研制的。

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机器企鹅(图片提供:Festo AG )

图中展示的机器企鹅能够在无需人类帮助下穿越水池,同时还拥有反向游泳能力,这一点与真实的企鹅截然不同。机器企鹅由德国费斯托工程公司设计制造,该公司主要向汽车业销售充气设备。这种仿生机器人在设计上用于测试新技术,费斯托的仿生三角架以及用于在装配线上操纵易碎物体的鱼鳍钳设计灵感都来源于机器企鹅。

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