颜士州
机器人早已成为人类的朋友,在众多人类所不能到达的地方施展其独特的本领。但是你是否知道“机器动物”正在异军突起?它们以特殊的“才能”弥补了机器人的诸多不足,越来越显示出它们的不同凡响。
目前用于水下探测的机器人有很多,但都有局限性。比如,它们在执行长期任务时,由于体内空间有限,无法配备足够的电池。要解决这个问题,只有两种选择:一是提供更优良的能源;二是改善自身的推进系统。于是一些科学家开始在推进系统上动脑筋。我们都知道,鱼类的水下推进系统效率最高,所以研究人员决定将其作为改造机器人的模型。
机器鱼
2021年,我国自主研发了一种深海机器鱼。它的体重只有150克,可深入海底10900米。为了减轻机器鱼的重量,发挥其灵活性,研究人员从一种栖息于水深8000米的狮子鱼身上找到了灵感。机器鱼的外壳完全使用质地柔软的硅胶,主要零部件以及电池等嵌入硅胶当中。当机器鱼的脊柱摆动时,产生很大的向前的冲力。这个能量来自6台小型自动控制电动机。这种深海机器鱼既轻盈又灵活,即使在万米深的水压中也不受影响。目前这种机器鱼已经投入使用,可以在深海里进行多方位视频拍摄。
机器鱼虾
2020年,意大利科学家研制出一种机器龙虾。这种机器龙虾的身体下面安装了两只轮子和一只脚轮,其中脚轮既能划动,也能向前或向后滚动。它可以潜入200米深海,行走约7个小时。要是海底风平浪静,行走时间更可延长到16个小时。机器龙虾不仅能受到海面上遥控器的控制,还能通过自主模式自动行进。这种机器龙虾为生物学以及水下考古带来了很大的帮助。它配备了导航系统,在海底能避开障碍物,到达想要去的地方。同时,它还配备了压力传感器以及一对摄像头,可以在海底来回走动拍摄视频,还能清理海底的塑料垃圾。
海洋里经常发生石油泄漏和放射性核物质污染。这些往往对海洋生物产生极大的危害。科学家在机器龙虾体内设置了一种非常灵敏的化学感受装置,对各种异常的化学因子的变化反应灵敏。这种机器龙虾能随时监测海洋水质污染情况,并及时地将这些信息转换成信号发射到海洋水质监测站。
机器昆虫
栽树除草是一种繁琐的体力劳动,人类能否从中解脱出来呢?加拿大的科研人员研制成功了一种能除草护林的机器昆虫。
这种外形像蜘蛛的机器昆虫,不但能分辨出树苗和杂草,还能砍伐修剪树木,并且绝不会损伤树苗。研究发现,由于这种机器蜘蛛有效地控制了杂草的繁衍,树木的生长速度也会加快。机器昆虫的工作效率虽然只有人工操作的一半,但它的电脑机械感受装置十分灵敏,機械“肢体”活动轻巧灵活,因此实际的经济效益要比人工作业高得多。一个工作人员可以同时监督管理10只机器昆虫,并在适当时候为这些机器昆虫添加燃料。
这种机器昆虫身上共有6条腿。每条腿都由压缩空气驱动,足以跨越较高的障碍物。而其自身重量为224千克,是以一个以汽油为燃料的发动机为动力的。
机器动物的研制实际上是机器人制造科学中的一个崭新分支,其重要性和不可替代性正越来越受到科学家的重视。21世纪,正是机器动物们大显身手的舞台。