机器生物向我们走来恐龙、猴子、鱼、蝎子、蟑螂和壁虎都是被模仿的对象
【西班牙《趣味》月刊5月号文章】题:机器生物正在到来
麻省理工学院的迪尔沃思实验室内再一次响起了踏步声和嘎吱声,坐在写字桌后面的几名科学家紧张地观看着机器恐龙特鲁迪一面抖动身体,一面使劲地踩踏地板。迪尔沃思埋怨说:“它不应该这样做。”他想了一会儿,离开座位,跑过去紧紧地抓住了恐龙的脖子并高声喊道:关灯。
他解释说,是红外传感器出了问题,由于光线强烈,每隔两三天机器恐龙就这样发作一次,看来部件还比较结实,所以它没有把自己毁坏。特鲁迪的名字来自一种食肉恐龙秃顶龙(troodon formosus)。
如果这些问题顺利解决,特鲁迪将在某个古生物博物馆中占有突出的位置。特鲁迪的设计原理是对光刺激作出反应,使它走动起来像一个活的动物。设计师想让它的动作尽可能地与它的生物原型相似。
这种设计思想是动作仿生学的基础,动作仿生学是机器人学科中最引人注目的非正统学派之一。虽然专家们都认为这个学派是以活的生物作为设计灵感的来源,但并不是所有人都认为这样做会有用。美国、日本和欧洲最先进的实验室都在研制这种机器生物。
在名古屋大学的一个大厅里,一个仿照猴子的机器生物在摇摇晃晃地保持平衡;在麻省理工学院的万达实验室里,坎菲设计的一条3公斤重的机器鱼,逗得一群好奇者哈哈大笑。五角大楼也在注意万达实验室的这个项目,因为它可能是一个可寻找沉在海底的物品的游动传感器。
当局感兴趣的这类研究项目不仅仅是这一个。美国国防高级研究计划局的一个工程师小组力图证明,他们在这个技术上的投资是值得的。他们站在波士顿郊外的一个水库旁,一个怪物浮出平静的水面,从它的金属腿看,好像是一个大螃蟹,突然一个浪花打来,它被卷翻,如果是一个生物的话,它就遇到了危险,但是对于这个怪物来说,没有任何麻烦。这个名叫精灵的怪物又翻过身来,继续在水中行走。工程师们希望这个机器人在海底行走时能找到水雷并向船只发出发现水雷的警报。
在德国国家研究中心,弗兰克·基希纳领导的一个项目是研制能扫地雷的机器蝎子。这个蝎子将寻找40公里范围内的一个特定目标,然后在没有人力的帮助下回到原地。为了完成这个任务,机器蝎子配备了太阳能电池,电池用完,可以自动充电。美国加州南部的莫哈韦沙漠通常是航天局的试验基地,但第一个机器蝎子将在那里行走。
如果在仿生领域有一个明星原型的话,毫无疑问,它就是蟑螂。目前有几个研究小组对它感兴趣。
美国麦吉尔大学的马丁·比勒已经分析了蟑螂能在各种地形上全速行走的方式,这一研究的成果是产生了一个7公斤重的仿生机器蟑螂,它的脚行走时做环形运动,就像游泳运动员以自由泳在游泳池里前进一样。虽然还在开发阶段,但机器蟑螂行走时已经达到很高的速度,即使在崎岖不平的地面行走也是如此。斯坦福大学的库特科斯基在研制虚拟蟑螂时必定也有着与比勒相同的想法。这个蟑螂只有10公分长,但是它的脚上安装的活塞使它可以在任何地面轻松地行走。代表最高研究水平的是克利夫兰的凯斯—西保留地大学的奎因和里茨曼,他们制造的机器蟑螂不仅动作仿照蟑螂,而且形状也相似。它用铝制成,重13公斤。这个蟑螂跳了起来,几名观看的学生吓了一跳,奎因笑着说:“它经常这样。我们只能重复蟑螂的动作,不能重复这些动作中的力量。”
第一批仿生动作机器人直到70年代末才研制出来,当时东京工业大学制造了一个模仿蛇爬行的机器蛇。10年后,麻省理工学院研制了第一批可以像动物跑和跳的机器人。为什么对与人不同的动物有这么大的兴趣?可能是模仿人的动作更为困难,而更重要的是这些机器人可以很容易完成像海底探险这样的任务。马萨诸塞机器人公司的迪彼得罗设计的一个壁虎就是一个例子,它能够短时间贴在墙上。大自然太复杂了,科学家要走相当长的路才能模仿它们。
图片:
1、由日本三菱公司设计的机器鱼已经周游了全世界的水族馆和博物馆。
2、特鲁迪是个机器恐龙,尽管迪尔沃思已经研究了好几年,但它还是任意地行走、跳跃和踩踏地板。
3、洛斯阿拉莫斯国家实验所的蒂尔登设计的蜘蛛1990年开始行走。蒂尔登在它身上安装了很多晶体管、传感器和发动机,组成一个神经系统。

相关文章
头条焦点
精彩导读
关注我们
【查看完整讨论话题】 | 【用户登录】 | 【用户注册】