人們對智能化生活要求的提高,使得當前各個國家都非常重視機器人技術的發展。在這種背景下,機器人技術的發展一日千里,一些科學家預測,未來機器人還將在以下方面飛速發展。
目前許多機器人只能完成某些特定的任務,有“情感”的機器人只在電影中才會見到。然而來自東南大學機器人傳感控制實驗室的研究團隊稱,已完成了情感交互機器人的初步設計。
一般來說,當人和機器人接觸時,由于機器缺乏可辨認的性格,因此和人沒有情感互動。研究人員表示,只要把人的表情、動作的特定信號提取出來,再交給機器人,它就能辨別人對它的動作到底是粗暴還是友好,從而做出相應的反應。
由于目前對人類情感的基礎研究還不夠,因此研究出來的機器人和真人的情感交互還有很大一段距離,只能識別一些簡單的表情。
在大部分人眼里,機器人一直都像擎天柱一樣“鋼筋鐵骨”,不過事實并非如此。不久前,來自美國普渡大學的研究人員就發明了一種由輕質惰性泡沫材料制成的軟體機器人。為了讓它能像真實手臂一樣自由彎曲,研究人員還在泡沫材料的表面覆蓋了一層特殊的“衣服”——聚合物纖維;它在受熱的情況下可自由改變形狀和堅硬度,作用如同附著在骨骼上的肌肉一般。
該項目的負責人稱,這種能變形、收縮的機械纖維將被廣泛用于機器人領域。另外,由于成本低、重量輕,機械纖維機器人十分適用于太空探索——要知道每多將一克物質送上太空,整個發射成本都會顯著增加。不僅如此,對于醫療領域來說,機械纖維也是一種極好的材料,比如可用于制作骨折病人的外固定支架,能在提高固定效果的基礎上減輕患者的負擔。
美國北卡羅來納州一個科研團隊已研發出一種可進行自我修復的變形液態金屬,預示著距離打造“終結者”變形機器人的目標更進一步。
科學家們用鎵和銦合金制成液態金屬,它在室溫下就可成為液態,表面張力為每米500毫牛頓。這意味著,在不受外力情況下,當這種合金被放在平坦桌面上時會保持一個幾乎完美的圓球不變。當被少量電流刺激后,球體表面張力會降低,金屬會在桌面上伸展。
這一過程也是可逆的:如果電荷從負轉正,液態金屬就會重新成為球狀。更改電壓大小還可調整金屬表面張力和金屬塊粘度,從而令其變為不同結構。
研究人員宣稱,該突破有助于建造更好的電路、自我修復式結構,甚至有一天可用來制造《終結者》中的T-1000機器人。
美國伊利諾斯大學厄本那香檳分校生物工程主管拉什德·巴什爾領導的小組用3D打印技術造出一種由柔韌的水凝膠和活細胞組成的生物機器人。以前,他們也曾用跳動的小鼠心臟細胞造出一種能自己“行走”的生物機器人,但由于心臟細胞不停收縮,讓他們無法控制機器人的運動。
新設計的生物機器人受動物肌腱骨骼的啟發。研究人員用3D打印的水凝膠制成主骨,使其既能支持生物結構,又能像關節一樣彎曲。再把一條肌肉錨在主骨上,就像肌腱把肌肉附著在骨骼上一樣。生物機器人的速度由電脈沖頻率控制,頻率越高,肌肉收縮越快,生物機器人走得越快。
下一步,研究人員將加強對生物機器人運動的控制,像集成神經元那樣,用光或化學物質控制它向不同方向運動。
美國加州大學最新研制了一款具有“透視眼”功能的機器人系統,可用于尋找困陷在建筑物中的傷員或監控家中的老人。
該系統由科學家Yasamin Mostofi博士最新研制,兩臺機器人裝配著輪子,一臺釋放無線信號,另一臺探測接收信號強度。
當機器人環繞正方形混凝土建筑物時,它們能計算出建筑物內部的事物,甚至可識別人類。其工作原理是當途經墻壁和其他物體時,測量信號強度的衰減程度。
通過測量無線信號的衰減情況,機器人可繪制一張視覺地圖,呈現大約100秒的觀測透視景象。研究人員認為這項技術將得到廣泛應用,其中包括地震災難之后的搜尋和營救工作。
日本綜合型化學企業旭化成去年發售了可像橡皮筋那樣伸縮的電線。該電線在拉伸時可伸長至1.4倍,同時在反復彎曲直至斷線的耐久性方面也是以往產品的10至100倍。
可伸縮電線通過在具有彈性的聚氨酯纖維(氨綸)中嵌入螺旋狀的導線,使得電線可以伸縮,且不易出現松弛。旭化成力爭將這種電線應用于實現復雜動作的擬人機器人和穿戴型輔助機器人中。
3D打印機的尺寸問題嚴重限制了其嘗試打印更大物體的可能性。為此,來自巴塞羅那的加泰羅尼亞先進建筑研究所的研究人員,開發出了可自主移動的3D打印機器人系列Minibuilders。該類機器人可像建筑工人一樣來回移動,構建建筑物等大型物體。
Minibuilders快速、低價、安全的特性使其有可能成為下一代強大的建筑必備工具。它包含三種不同的機器人,每種機器人分別打印不同的部分,連在一起就能形成一棟較大的建筑物。這套系統的核心是一個龐大的主部件,包括兩個裝有液化合成大理石的大型圓筒;大理石經獨特的配方制成。
有些研究人員會覺得自己就像建筑師,把腦海中的建筑構想通過一個巨大的機器變成現實,而Minibuilders的團隊扮演的角色就像“包工頭”,在建設過程中“招募”各相關領域里的專業人員。
可以肯定的是,Minibuilders將在未來建筑機器人領域里扮演一個非常重要的角色。(據元器件交易網)