席金合

如今,人們對海洋動物的仿生研究越來越重視。水生動物運動時,噪(zào)聲低、速度快,這些特點有助于研制隱蔽(bì)性強、靈活度高、環保性好、行動力強的潛水器,以便用于海上救援、水質監測、海底勘(kān)探等。尤其是小型仿生機器人,具有艦艇和潛水員所不具備的優勢,可模仿海洋動物,躲過聲納探測和魚雷襲(xí)擊,潛入禁區刺探情報,或偷偷接近目標,出其不意地實施精準打擊。
“水母”
中國科學院自動化研究所研制的水母機器人,機動靈活,主要用于水下秘密探測、救援和軍事偵察等活動。它雖然不到14厘米高,但構造特別,重約8千克的軀體,是由對稱分布的連桿外蒙著一層橡膠膜構成,從而形成密閉的腔體,類似于一把雨傘。
它運動時,像開合雨傘一樣,由連桿帶動外皮收縮和擴張,實現噴水推進。置于體內的配重石,在調節機構的調整下,始終處于中心位置,以保持自身平衡。它的控制器“自覺性”和“能動性”很強,可通過自主學習和自發調節,來控制整個機身的運動速度和姿態。
德國科學家研制的微型水母機器人,大小如同一只螞蟻,是用帶磁性的特殊材料制成,靠電磁(cí)效應產生動力,收張腔體而運動。它能深入人體及常規器械無法到達的地方執行任務。如果將其進一步優化,有望進入血管里進行診療,或近敵進行間諜(dié)活動。
“海蛇”
有一種名叫“艾勒姆”的水下機器人,能代替人和其他設備,攀(pān)在深海鉆機上實施檢查和維護。盡管它外形很像蛇,但卻是依照電鰻(mán)的生活習性和運動形態而制成,可到達自主潛水器不能到達的窄小地方。研發它的挪威公司,準備將其改進成無線控制,讓其擺脫對電纜(lǎn)的依賴(lài),并增加纏繞(chán rào)和豎直攀爬功能。
日本科學家研發的柔性“海蛇”,約有8米長,看起來像洗衣機的排水管。它體表覆(fù)蓋著尼龍細毛,靠輕微震(zhèn)動就可匍匐(pú fú)前進。它身體苗條、柔軟,可以攀爬懸崖或鉆進狹縫(xiá fènɡ)作業,頭部帶有攝像頭和照明燈,可舉起攝像頭,擴大視野進行拍攝,有效獲取影像資料。
如今,美國的蛇形機器人,代表了世界先進水平,已經在醫療、工業、搶險救災等領域得到應用。此外,挪威一家研究院還研制出一種用于火星表面探測的蛇形機器人。
“章魚”
上海交通大學研制的六足章魚機器人,能在各種復雜地段靈活穩步行走,用于核輻射、火災等事故現場的搬運、搜索和救援任務。
它的每條腿上裝有3個電機,能載著約200千克的重物。它整個身軀(qū)完全對稱,不分前后左右,所以不用調頭,可沿任意方向快速運動,機動性和避(bì)障(zhànɡ)能力很強,任何時刻總有3條腿穩定支地。當用四足站立時,空出的“雙手”可完成擰動閥(fá)門、打孔和清理事故現場雜物等作業。它還有人機交互協同能力,可通過先進的通訊和遙控手段,對抗電子信號干擾,準確執行人的指令。
意大利科學家研制的柔軟仿生章魚,可用酷(kù)似章魚的足腕(wàn)來抓物,或沿著海底爬行甚至游泳。當然,完成這些高難度動作,離不開其內部高智能的自動化系統。
“海龜”
在大西洋西岸海灘,有時會看到一只橘(jú)黃色的“海龜”正在奔跑,身后留下一條寬痕(hén)。這是微型播種機在作業嗎?原來,這是一款沙畫機器人。它身長半米多,高約40厘米。內部的控制系統,通過周圍的標桿來定位,以確保其在沙灘上按一定路線運動,從而作出巨幅沙畫。它身上有7個激光深度傳感器,用于控制描繪線條的深度。它柔軟如氣球的輪胎,所及之處,不會在沙灘上留下痕跡,以免毀壞完成的作品。
除此之外,還有模仿海鷗、螃蟹(pánɡ xiè)、海豚(tún)、企鵝等生物的機器人。這些有趣的仿生機器人,是人類智慧的結晶。它們在各個領域發揮著各式各樣的作用。小朋友,請你暢(chànɡ)想一下,未來還會有什么功能的仿生機器人呢?