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標題: 麻雀虽小,五脏俱全,11 款微型機器人刷新你對它们... [打印本頁]

作者: admin 時間: 2023-12-14 14:23
標題: 麻雀虽小,五脏俱全,11 款微型機器人刷新你對它们...
呆板人的觀點，最先呈現在 1920 年捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克的科幻小说『罗萨姆的呆板人全能公司』中，剧中论述了一個叫罗萨姆的公司把呆板人作為人類出產的工業品推向市场，讓它充任劳動力取代人類劳動的故事。按照 Robota(捷克文，原意為劳役、苦工)和 Robotnik (波兰文，原意為工人)，缔造出 Robot「呆板人」這個词。

實在，真正意义上的呆板人呈現在 1959 年，美國人英格伯格和德沃尔制造出了世界上第一台工業呆板人，能取代人做一些诸如抓放零件的简略事情，也讓人们對呆板人的将来加倍向往。

今朝，呆板人可替换人類完成很多高反复性的事情，與這些强有力的呆板人比拟，微型呆板人利用遠景更值得等待。這正如微型飞機比大型飞機更合适用来觀測农场作物的發展環境和節制主動浇灌和施肥體系同样。

俗语说，麻雀虽小，但五脏俱全。這些虫豸般巨细，有的乃至肉眼都難以看到的呆板人，早已再也不只是科幻小说里的主人公了。

DelflyMicro 超轻、微型飞機是荷兰代尔夫特理工大學（the Delft University of Technology）的工程师研制，重量仅约為 18g，采纳與鸟雷同的扑翼飞翔設計。借助其搭载的立體視觉體系、處置器和陀螺仪，它可以自行导航，在飞翔進程中避開各類停滞。

DelflyMicro 還装有效于連结飞翔高度的气压计和用于連结不乱和航向節制的陀螺仪。借助這些傳感器，這款飞機可以自行腾飞，攀升到選定的高度，在空中回旋约莫 9min，全部進程無需举行外部節制除蟎沐浴露，。

哈佛大學所研發的仿生呆板人 Robo-Bee，由激光切割的碳纤维質料制成，只有硬币巨细，質量仅约 80 毫克，比一只蜜蜂還要轻。經由過程压電動力装配，它浮滑的塑料同党拍動频率可达 120 次/秒。當 Robo-Bee 以某個角度悬停在水面，临時關掉引擎，将同党拍動的频率降至每秒 9 次，還可實現從空中到水下的無缝過渡。但反過来還不可，由于從水中出来時，還不克不及發生足够的升力。

钻研职員還經由過程静電感到讓 Robo-Bee 可以在任何概况上逗留，道理雷同于气球磨擦頭發發生電荷後可以吸附在天花板的征象。值得注重的是，呆板人吸附所需的能量低于飞翔所需能量的1000 倍以上。當它再次腾飞時，堵截贴片的電源供给毗連便可。

今朝的 Robo-Bee 其實不是很完善，也還在研發傍邊，而且有几個响應的標的目的。比方，能以任何方法吸附在物體上，不必要搭载電源，或電線等。

德國 Festo 公司為解决呆板人履行使命進程中呈現的协和谐组织困難，研發了可以或许按照配合方针举措的頭皮按摩治療脫髮,蚂蚁呆板人。蚂蚁呆板人长 13.5 cm，重约 105 g，主體由激光烧结（3D 打印）而成，頭部安装有 3D 立體相機，触须可作為充電装配利用。其身體下方的光感器（雷同鼠標）可辨認地面红外線標識表記標帜举行標的目的导航，其自带相機也可對地標定位。

蚂蚁呆板人的通讯收集可使它们從上一级節制體系得到指令的同時，還能相互协作。就如一群真實的蚂蚁，不但可以步伐一致地举措，還能連结各自的自立性。

按照實行察看成果和水黾生物體的真實比例，南韩首尔大學（Seoul National University）和美國哈佛大學魏斯仿生工程钻研院（Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University）研發出一架重量只有 68 毫克，身长仅 2 公分，腿长却足足有 5 公分的小型呆板人，它的身體機關受折纸藝術開导，具折叠、弹開的能力，而它的长腿則仿照真實的水黾桃園抽化糞池，，腿部末真個「脚指」處呈曲折状，并涂上了一层防水的超疏水（superhydrophobic）奈米材質。

固然今朝它没法持续跳跃，落地時也没法連结均衡，但其相對于简略的機關，讓它有機遇以较低廉的代價大量出產。

斯坦福大學的工程师發現的這類微型呆板人 MicroTugs 很是强健，此中最强的一款仅 12g ，但却可以或许拉動和晋升跨越本身重量 2000 倍的物品，這至關于一小我可以或许拖動一只蓝色的大鲸鱼。

呆板人的脚部安装了小型橡胶钉，當遭到拖拽的压力時可以或许曲折，增长吸附的概况积，從而增长粘性。當呆板人的脚抬起時，這些橡胶钉可以或许伸直拉顺，從而更易地與平面分手。

不但如斯，工程师们還發現了可以攀爬墙壁的呆板人，可是在墙壁上爬行時可以或许拖拽起重达一千克的物品，這至關于一小我在大楼侧壁上可以或许提起一頭大象。即即是重量最小的呆板人（仅 20 毫克，工程师必要在显微镜下用镊子将其组装），它均可以拉動比本身重 25 倍的貨品。

瑞士联邦理工學院的钻研者们模仿一種名叫尺蠖的虫豸研發、建造出了 Tribot 呆板人。它除能像尺蠖同样拱起家體行進以外，還具有着跳跃的能力，弹跳高度可达本身的 7 倍，落地以後，它還會立即继续挪動。

Tribot 之以是具有如斯壮大的弹跳力，重要由于其重量极小（仅為 4g），此外，钻研者為其设备了由钛镍合金建造而成的影象金属弹簧。這類弹簧可以或许記着本身最初的外形，并會在略微受热以後規复到该外形。

美國麻省理工學院计较機科學與人工智能實行室，受傳统折纸藝術的開导，做出了能從一张小正方形纸片「變形」成一個可挪動、载物的微型呆板人。這小纸片是由颠末激光切割的聚苯乙烯、纸和 PVC 制成，别的其概况還散布有一些磁铁，在加热的前提下從平面状况到折叠完成只需几秒钟時候，當将其置于丙酮溶液中時，呆板人除磁體以外的部門城市產生消融。

今朝，呆板人的驱動力来自一個電磁線圈驱動體系，将来這類呆板人借助 3D 打印技能，将能做得加倍小巧，以便進入不少此前未便达到的狭窄區域，乃至是人體中。

斯坦福國際钻研所（SRI International）發現的抗磁性微操作技能（DM3），操纵印刷電路板（PCB）便可以驱動和節制数以千计的微型呆板人，這代替了傳统的機器節制，機動性更强，也再也不受空間與委靡力學的限定。

現實上，SRI Bots 微型呆板人是一個個的小磁體，其主體部門是不异的，只是结尾履行器則按需求匹配，以實現精准操控。更利害的是，這些微型呆板人還可以或许制造东西為己所用。将来，這些微型呆板人能在微主動化利用的制造中阐扬首要感化，包含快速成型、光電夹杂電路制造、和生物组织制造等。

Starfish bots 海星呆板人是来自美國约翰·霍普金斯大學的 David Gracias 傳授開辟的，體积只有 1 立方毫米，细小的触手由磁性镍制成，能按照情况中的 ph 值、温度和酵素含量開合小手。Starfish bots 海星呆板人可以被用在醫學查抄上，防止大夫經由過程微創手術的方法来檢測各類癌症。

mico-scalops 這個凭肉眼委曲可見的微型呆板人，由德國马克斯普朗克钻研所的智能體系科學家團队開辟，可以在血液，眼球液，和其他體液中泅水，可用来運送藥物，乃至是修复毁伤细胞。

體液與水纷歧样，必要有必定的粘稠度，對付扇贝来讲，先後挪動才是最佳的活動方法，仿照扇贝活動的 mico-scalops 挪動起来也不必要太多動力，只必要外部磁场供给能量便可。

由加拿大蒙特利尔理工大學、蒙特利尔大學和麦吉尔大學科學家構成的钻研團队，研發出的新型纳米呆板人试剂 micro-motor bots 可以或许在血液中穿梭，将肿瘤活泼的癌细胞作為靶標并举行给藥。

纳米呆板人试剂其實是由生有 1 亿多鞭毛的细菌構成，并以一個彻底自立的方法推動，并且在承载藥物的同時，可以或许抄捷径达到身體必要醫治的病灶。這類方法确保打针藥物能最好的定位于肿瘤，減肚腩茶，防止危及器官和四周康健组织的完备性，是以能經由過程削减藥物剂量以减弱剧毒對人體的影响。

巨大的微型呆板人家属利用在咱们的糊口、醫療、修建等各個范畴，带来诸多便當的同時，無孔不入的它们也是把雙刃剑，對人的隐私平安性也造成為了必定威逼。

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