蜘蛛的靈活腿部、蝙蝠的超聲波導(dǎo)航系統(tǒng)、貓頭鷹的夜視能力……科學(xué)家通過(guò)深入研究各類生物特性,并將這些神奇的組織應(yīng)用到機(jī)器人上,讓機(jī)器人也能像生物一樣感知環(huán)境、靈活運(yùn)動(dòng),甚至完成一些人類難以完成的任務(wù)。
01將“超能力”用到機(jī)器人上
仿生智能機(jī)器人,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是模仿生物形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的機(jī)器人。
在科技飛速發(fā)展的今天,仿生智能機(jī)器人作為一種融合了生物學(xué)、機(jī)械工程與人工智能的前沿技術(shù),正逐漸走進(jìn)我們的視野,成為科技創(chuàng)新的重要力量。它們不僅模仿了生物的外形和運(yùn)動(dòng)方式,更借鑒了生物的結(jié)構(gòu)、功能和行為模式,以實(shí)現(xiàn)更高效、更智能的工作方式。
那么,動(dòng)物們都有哪些“超能力”,又是如何與智能機(jī)器人巧妙結(jié)合起來(lái)的呢?讓我們一起看看!
流變機(jī)器人(來(lái)源:《知識(shí)就是力量》雜志)
02各具本領(lǐng)的機(jī)器人
可流動(dòng)
流變機(jī)器人(Rheobot)的靈感來(lái)源于單細(xì)胞生物(如阿米巴蟲(chóng))。流變機(jī)器人外部由水凝膠材料制成,相當(dāng)于單細(xì)胞生物的細(xì)胞膜,內(nèi)部則由新型磁控流變記憶材料構(gòu)成??茖W(xué)家通過(guò)控制線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng),可以精確控制機(jī)器人本體不同部位材料由凝膠向溶膠轉(zhuǎn)化,從而實(shí)現(xiàn)高度靈活的變形運(yùn)動(dòng)。
單細(xì)胞生物的3D渲染插圖(來(lái)源:《知識(shí)就是力量》雜志)
可飛翔
仿生智能機(jī)器人通常配備了各種先進(jìn)的傳感器,就像生物的五官一樣,能夠感知周圍的世界。科學(xué)家受到飛行動(dòng)物的啟發(fā),開(kāi)發(fā)了超靈活機(jī)器人,它不僅能在空中快速飛翔,還能完成激烈的動(dòng)作,使得其在探索復(fù)雜環(huán)境時(shí)更得心應(yīng)手。
時(shí)速可達(dá)24千米的超靈活飛行機(jī)器人(來(lái)源:《知識(shí)就是力量》雜志)
可騰空
還有科學(xué)家模仿跳羚開(kāi)發(fā)了一種用于星際探索的跳躍四足機(jī)器人,它不僅可以四足騰空跳躍,還能在復(fù)雜環(huán)境中實(shí)現(xiàn)精確的跳躍和著陸。
跳羚(來(lái)源:《知識(shí)就是力量》雜志)
可自主學(xué)習(xí)
仿生智能機(jī)器人不僅能擁有強(qiáng)大的感知和運(yùn)動(dòng)能力,還具備智能決策和自主學(xué)習(xí)的能力。這種能力使得仿生智能機(jī)器人在面對(duì)復(fù)雜環(huán)境和未知任務(wù)時(shí),能夠自主調(diào)整行為策略,選擇最優(yōu)行動(dòng)方案。
仿生螞蟻機(jī)器人(來(lái)源:《知識(shí)就是力量》雜志)
蟻群具有鮮明的等級(jí)化和組織性,借鑒這一特點(diǎn),科學(xué)家研制出了能模仿螞蟻生存規(guī)則的仿生螞蟻機(jī)器人,通過(guò)專門(mén)開(kāi)發(fā)的控制算法模仿真實(shí)螞蟻的合作行為,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人之間的相互協(xié)調(diào)、溝通和協(xié)作,進(jìn)而完成個(gè)體無(wú)法勝任的工作,例如移動(dòng)大塊物件。
可靈活穿梭
在災(zāi)難救援現(xiàn)場(chǎng),仿生智能機(jī)器人也展現(xiàn)出了非凡的能力。它們就如勇敢的戰(zhàn)士,不畏艱險(xiǎn)、沖鋒在前。例如,有一種蛇形機(jī)器人就能夠在廢墟中靈活穿梭,尋找被困者。
用于地震救援的蛇形機(jī)器人(來(lái)源:《知識(shí)就是力量》雜志)
機(jī)器人使用柔軟材料制成,重約3千克,由振動(dòng)馬達(dá)輕輕振動(dòng)覆蓋表面的尼龍纖毛驅(qū)動(dòng)前進(jìn),頭部裝有可觀察狹窄空間環(huán)境的攝像機(jī),頭部還可向下后方噴射空氣,最高可跨越20厘米臺(tái)階。該機(jī)器人不僅可以在災(zāi)害救援領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,還可以在基礎(chǔ)設(shè)施和工廠設(shè)備檢查等工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮作用。
隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展,未來(lái)的仿生智能機(jī)器人將更加聰明、靈活,它們將變得更加智能和人性化,能更好地理解我們的需求,提供更加貼心、個(gè)性化的服務(wù),成為我們生活中不可或缺的伙伴。
這是一場(chǎng)關(guān)于夢(mèng)想與現(xiàn)實(shí)的奇妙旅程,而你,正是這場(chǎng)旅程中不可或缺的一員。讓我們共同期待,一起見(jiàn)證仿生智能機(jī)器人攜手人類,共同書(shū)寫(xiě)科技與自然和諧共生的新篇章!
責(zé)任編輯:胡惠雯