【儀表網(wǎng) 儀表下游】據(jù)外媒報(bào)道，機(jī)器人是探索陸地、海洋、天空和太空的好幫手，但有一個(gè)環(huán)境對(duì)它們來(lái)說(shuō)比較棘手，那就是我們腳下的土地。現(xiàn)在，加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校(UCSB)和佐治亞理工學(xué)院的工程師們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種蛇形機(jī)器人，它使用一系列方法鉆過(guò)柔軟的沙地或土壤。
機(jī)器人(Robot)是一種能夠半自主或全自主工作的智能機(jī)器。機(jī)器人見(jiàn)于隋煬帝命工匠按照柳抃形象所營(yíng)造的木偶機(jī)器人，施有機(jī)關(guān)，有坐、起、拜、伏等能力。
機(jī)器人具有感知、決策、執(zhí)行等基本特征，可以輔助甚至替代人類完成危險(xiǎn)、繁重、復(fù)雜的工作，提高工作效率與質(zhì)量，服務(wù)人類生活，擴(kuò)大或延伸人的活動(dòng)及能力范圍。
蛇長(zhǎng)期以來(lái)一直是機(jī)器人的靈感來(lái)源，這要?dú)w功于它們的相對(duì)簡(jiǎn)單性和運(yùn)動(dòng)的多功能性。因此，它們已經(jīng)被用來(lái)探索諸如沙丘、海床、管道、廢棄的核電站，甚至是人體等環(huán)境。
現(xiàn)在他們正往地下走。當(dāng)然，這里最大的障礙是，即使在沙子和土壤這樣的顆粒狀材料中，阻力也比在水或空氣中大得多。但是加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校和佐治亞理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種機(jī)器人，可以通過(guò)多種方式解決這個(gè)問(wèn)題。但是，還有一個(gè)挑戰(zhàn)：在水平地穿過(guò)沙子時(shí)，機(jī)器人往往會(huì)上升，直到它出現(xiàn)在表面。這是基本的物理學(xué)原理--機(jī)器人上方的少量沙子所產(chǎn)生的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其下方緊實(shí)的沙子所產(chǎn)生的壓力。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究小組使機(jī)器人也向下發(fā)射空氣，以減少摩擦。研究人員在前面添加了一個(gè)楔子，他們的靈感來(lái)自于一種受蜥蜴啟發(fā)的機(jī)器人，也有助于開(kāi)辟道路。最終的結(jié)果是一個(gè)小型機(jī)器人，可以相對(duì)容易地在干燥的顆粒狀介質(zhì)中移動(dòng)。它可以通過(guò)像蛇一樣的扭動(dòng)和轉(zhuǎn)彎，或潛入沙中并在另一側(cè)重新出現(xiàn)來(lái)避免障礙物。
該團(tuán)隊(duì)表示，這種設(shè)計(jì)可以在土壤取樣和地下安裝管道和電纜等方面派上用場(chǎng)。這項(xiàng)研究發(fā)表在《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》雜志上。在下面的視頻中可以看到蛇形機(jī)器人的行動(dòng)。
應(yīng)用領(lǐng)域
醫(yī)療行業(yè)
在醫(yī)療行業(yè)中，許多疾病都不能只靠口服外敷藥物治療，只有將藥物直接作用于病灶上或是切除病灶才能達(dá)到治療的效果，現(xiàn)代醫(yī)療手段最常使用的方法就是手術(shù)，然而人體生理組織有許多極為復(fù)雜精細(xì)而又特別脆弱的地方，人的手動(dòng)操作精度不足以安全的處理這些部位的病變，但是這些部位的疾病都是非常危險(xiǎn)的，如果不加以干預(yù)，后果是非常致命的。
隨著科技的進(jìn)展，這些問(wèn)題逐漸得到解決，微型機(jī)器人的問(wèn)世為這一問(wèn)題提供了解決的方法，微型機(jī)器人由高密度納米集成電路芯片為主體，擁有不亞于大型機(jī)器人的運(yùn)算能力和工作能力且可以遠(yuǎn)程操控，其微小的體積可以進(jìn)入人的血管，并在不對(duì)人體造成損傷的情況下進(jìn)行治療和清理病灶。還可以實(shí)時(shí)的向外界反饋人體內(nèi)部的情況，方便醫(yī)生及時(shí)做出判斷和制定醫(yī)療計(jì)劃。有些疾病的檢查和治療手段會(huì)給患者造成大量的痛苦，比如胃鏡，利用微型機(jī)器人就可以在避免增加患者痛苦的前提下完成身體內(nèi)部的健康檢查。目前制約微型機(jī)器人發(fā)展的關(guān)鍵因素在于成本非常昂貴，稀有金屬的替代品的尋找將成為未來(lái)發(fā)展的重要方向。
教育行業(yè)
教育機(jī)器人是一個(gè)新興的概念，多年來(lái)，機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展研究方向都是如何應(yīng)用于生活中代替人們完成體力或是危險(xiǎn)工作，而教育機(jī)器人則是以機(jī)器人為媒介，對(duì)人進(jìn)行教育或是對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。教育機(jī)器人作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，發(fā)展非常迅速，其主要形式為一些機(jī)器人啟蒙教育工作室，對(duì)兒童到青年不同的人群進(jìn)行機(jī)器人組裝調(diào)試編程控制等方面的教學(xué)。大型的教育機(jī)器人公司也會(huì)承辦一些從小學(xué)到大學(xué)組的機(jī)器人競(jìng)賽，通常包含窄足、交叉足場(chǎng)地競(jìng)步，體操表演比賽。對(duì)于機(jī)器人的推廣有著極為重要的作用。
生產(chǎn)生活
工廠制造業(yè)的發(fā)展歷程十分久遠(yuǎn)，最初的工廠都是以手工業(yè)為主，后來(lái)逐漸發(fā)展成手工與機(jī)床結(jié)合的生產(chǎn)方式。現(xiàn)代社會(huì)的供給需求對(duì)生產(chǎn)力的要求越來(lái)越高，工廠對(duì)于人力成本方面的問(wèn)題也一直難以攻克，尤其對(duì)于工作人員的管理和安全保障是最為難辦的問(wèn)題。對(duì)于一些會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體粉塵或是有些爆炸和觸電風(fēng)險(xiǎn)的工作場(chǎng)合，機(jī)械臂憑借著良好的仿生學(xué)結(jié)構(gòu)可以代替人手完成幾乎全部的動(dòng)作。為了適應(yīng)大規(guī)模的批量生產(chǎn)，零散的機(jī)械臂逐漸發(fā)展組合成完整的生產(chǎn)流水線，工人只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作和分揀包裝，其余的工作全部都由生產(chǎn)流水線自動(dòng)完成。 [2]
隨著技術(shù)的成熟，機(jī)器人和人們的生活的關(guān)系越來(lái)越密切，智能家居成為當(dāng)下非常熱門的話題，將機(jī)器人技術(shù)引入住宅可以使生活更加安全舒心，尤其家里有老人和兒童，智能的家居和家政機(jī)器人可以起到自動(dòng)操作調(diào)整模式并保障安全的作用。
資料來(lái)源：cnBeta.COM、百科
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