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原來機器人還能這樣

2025-02-02 02:55:17

蜘蛛的靈活腿部、蝙蝠的超聲波導航系統、貓頭鷹的夜視能力……科學家透過深入研究各類生物特性,並將這些神奇的組織應用到機器人上,讓機器人也能像生物一樣感知環境、靈活運動,甚至完成一些人類難以完成的任務。

將“超能力”

用到機器人上

仿生智慧機器人,簡單來說,就是模仿生物形態、結構和功能的機器人。

在科技飛速發展的今天,仿生智慧機器人作為一種融合了生物學、機械工程與人工智慧的前沿技術,正逐漸走進我們的視野,成為科技創新的重要力量。它們不僅模仿了生物的外形和運動方式,更借鑑了生物的結構、功能和行為模式,以實現更高效、更智慧的工作方式。

那麼,動物們都有哪些“超能力”,又是如何與智慧機器人巧妙結合起來的呢?讓我們一起看看!

流變機器人(圖源:《知識就是力量》雜誌)

各具本領的機器人

可流動

流變機器人(Rheobot)的靈感來源於單細胞生物(如阿米巴蟲)。流變機器人外部由材料製成,相當於單細胞生物的細胞膜,內部則由新型磁控流變記憶材料構成。科學家透過控制線圈產生的磁場,可以精確控制機器人本體不同部位材料由凝膠向溶膠轉化,從而實現高度靈活的變形運動。

單細胞生物的3D渲染插圖(圖源:《知識就是力量》雜誌)

可飛翔

仿生智慧機器人通常配備了各種先進的感測器,就像生物的五官一樣,能夠感知周圍的世界。科學家受到飛行動物的啟發,開發了超靈活機器人,它不僅能在空中快速飛翔,還能完成激烈的動作,使得其在探索複雜環境時更得心應手。

時速可達24千米的超靈活飛行機器人

(圖源:《知識就是力量》雜誌)

可騰空

還有科學家模仿跳羚開發了一種用於星際探索的跳躍四足機器人,它不僅可以四足騰空跳躍,還能在複雜環境中實現精確的跳躍和著陸。

跳羚(圖源:《知識就是力量》雜誌)

可自主學習

仿生智慧機器人不僅能擁有強大的感知和運動能力,還具備智慧決策和自主學習的能力。這種能力使得仿生智慧機器人在面對複雜環境和未知任務時,能夠自主調整行為策略,選擇最優行動方案。

仿生螞蟻機器人(圖源:《知識就是力量》雜誌)

蟻群具有鮮明的等級化和組織性,借鑑這一特點,科學家研製出了能模仿螞蟻生存規則的仿生螞蟻機器人,透過專門開發的控制演算法模模擬實螞蟻的合作行為,可以實現機器人之間的相互協調、溝通和協作,進而完成個體無法勝任的工作,例如移動大塊物件。

可靈活穿梭

在災難救援現場,仿生智慧機器人也展現出了非凡的能力。它們就如勇敢的戰士,不畏艱險、衝鋒在前。例如,有一種蛇形機器人就能夠在廢墟中靈活穿梭,尋找被困者。

用於地震救援的蛇形機器人

(圖源:《知識就是力量》雜誌)

機器人使用柔軟材料製成,重約3千克,由振動馬達輕輕振動覆蓋表面的尼龍纖毛驅動前進,頭部裝有可觀察狹窄空間環境的攝像機,頭部還可向下後方噴射空氣,最高可跨越20釐米臺階。該機器人不僅可以在災害救援領域得到廣泛的應用,還可以在基礎設施和工廠裝置檢查等工業領域發揮作用。

隨著人工智慧技術的飛速發展,未來的仿生智慧機器人將更加聰明、靈活,它們將變得更加智慧和人性化,能更好地理解我們的需求,提供更加貼心、個性化的服務,成為我們生活中不可或缺的夥伴。

這是一場關於夢想與現實的奇妙旅程,而你,正是這場旅程中不可或缺的一員。讓我們共同期待,一起見證仿生智慧機器人攜手人類,共同書寫科技與自然和諧共生的新篇章!

撰文 | 李振坤 丁思齊

責任編輯 | 王佳璇 高琳 段陽陽

運營編輯 | 段陽陽

質量稽核 | 業蕾

❖ 文章來源:《知識就是力量》雜誌

《“智”仿生靈之妙——仿生智慧機器人》 ❖

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