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《科技潮》

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《科技潮》杂志由北京科学技术委员会主管,北京高技术创业服务中心主办,1989年创刊,是集宣传科技政策...

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机器人发展的三大趋势

2008-11-04 23:56:17

  现在科技界研究机器人大体上是沿着三个方向前进:一是让机器人具有更强的智能和功能,二是让机器人更具人形,也就是更像人,三是微型化,让机器人可以做更多细致的工作。

  智能不断提高

  美日走在前面

  从“机器人”一词可以知道,它首先是一种人造机器。早期科幻作品中将它理解为一种仿人机器,而现代科技界则更多地把它理解为一种具有智能的机器。有智能的机器人早已有之,多年以前工业生产中就使用了工业机器人。但这种工业机器人一般不具备人形,离人的形象相差甚远。目前,机器人向着人形化、智能化发展。

  现在越来越多的新型机器人出现在我们的视线中,能舞蹈的,能为残疾人服务的,能炒菜的,能翻译的,能维持交通的,能照顾孩子的等,这些新型机器人正开始逐步走进我们的生活。相信不久,机器人领域即将重复个人电脑崛起的道路,机器人将与30年前的个人电脑一样迈入家家户户,彻底改变人类的生活方式。

  世界发达国家都投入大量资金加紧在机器人方面的研究。有关资料显示,韩国在确定未来十年国家经济发展的10个新的增长引擎中就包括智能机器人。而纵观全球,最先进的机器人技术掌握在日本和美国手里。美国将机器人作为高技术的发展重点,大量服务机器人已进入军工市场;日本则成立了多个国家和企业支持的机器人研究中心,投入大量资金进行持续性的研究。当然,其他国家也不甘落后。

  机器人现场指挥乐队

  日本在机器人的人形化方面一直走在世界的前面,最近,日本机器人ASIMO现场指挥乐队的新闻受到全世界的关注,这也从一个侧面说明日本机器人技术的领先性。

  在一片暗淡光线的笼罩下,座无虚席的音乐大厅逐渐安静下来,指挥家像模像样地走了出来,站在观众面前的是一个全身闪着亮光的白颜色机器人,高4英尺3英寸。这个非同寻常的机器人名为ASIMO,由日本丰田汽车公司开发,它最近接受了一次严峻挑战:现场指挥底特律交响乐团。表演过程中,它生动逼真地模仿着真人指挥家的动作。

  美英联手打造机器虫部队

  面对日本咄咄逼人的机器人攻势,美国自然不甘落后,美国不仅在研制可用于服务行业的机器人,还在与英国合作,打造一支“机器部队”。英国军工企业巨头BAE系统公司正在为美军打造的这支“电子昆虫”部队有望在今年年底亮相战场。

  据悉,英国BAE系统公司正在研制的是“电子蜘蛛”、“电子虫”和“电子蛇”等微型电子机器人,它们将成为士兵在战场上的耳目,用以帮助挽救数千人的性命。它们可以潜入危机四伏的地方,如布满陷阱的建筑物或敌人藏匿处,将这些地方的图像传回处于安全地带的部队。

  士兵们会携带微型机器人参加实战,使用小型履带式运输车将其送至离目标最近的地方。接着,它们秘密潜入建筑物,将建筑物内部图像传输回士兵的便携式电脑,将里面的威胁信息详细地告知他们。英国BAE系统公司刚刚与美国陆军签署了开发微型机器人的合同,价值1900万英镑。据报道,研制能像蜘蛛一样爬行的微型机器人的计划已十分成熟,研究人员最终希望能开发出像蛇一样游动或像蜻蜓一样飞行的机器人。

  机器动物

  成为研究领域新宠

  机器人、机器虫不仅可以用于战场,近年来,在有关动物行为的学术研究中,研究人员为了能在自然环境下,而非实验室中更为细致地观察动物行为,常常借助于机器动物来达到这一目的,如此一来,机器松鼠和机器蜥蜴便一跃成为研究人员的新宠。

  在世界各地,有许多机器动物正协助研究人员在自然环境下,而非实验室中观察动物行为。此类研究能够让研究人员更好地了解动物如何团体协作、求爱、恐吓对手及警告同伴危险到来等行为。

  同时,在比利时首都布鲁塞尔,吸收信息素的假蟑螂可向真蟑螂施加同类的压力,迫使其乖乖滚出具有保护作用的黑暗场所。在加利福尼亚,安装在假雌性艾松鸡身上的一台微型摄像机,清晰地记录下同伴中那些喜欢乱交的雄性艾松鸡向这只艾松鸡求爱的详细过程及其他内容。研究人员表示,此项研究甚至可能有助于解释我们人类一些类似的本能行为。

  小得不能再小的机器人

  机器人的用途决不仅仅这些。最近几年,一些科学家致力于机器人的小型化研究,连纳米级的机器人都问世了。

  美国科学家正在研制一种可用于摧毁肿瘤细胞的微型机器“纳米蠕虫”,它能如巡航导弹一般在人体内自由游动,发现由于个头太小其他技术检查不到的肿瘤细胞。通过纳米蠕虫,医生可在癌细胞开始扩散前发现它们的踪迹,最终让这些机械蠕虫给其致命一击。

  领导此项研究的美国加州大学圣迭戈分校化学和生物化学教授迈克尔·塞勒表示,“我们希望它们能在不损坏周围组织的情况下,释出抗癌药物,摧毁肿瘤细胞。”这个研究小组还包括来自加州大学圣巴巴拉分校和麻省理工学院的科学家,他们纷纷为这个项目拿出其掌握的独门绝技。纳米蠕虫长度相当于蚯蚓长度的300万分之一,之所以被称为纳米蠕虫,是因为它们能像蚯蚓般连接在一起。

  按照这种奇特的设计,科学家可以使微型机器逃避人体自然保护机制的打击,在体内长时间停留以完成交给它们的任务,但是又不能停留太长时间。塞勒在接受采访时表示:“人体拥有各式各样的机制,可以消灭小分子、大分子,甚至是纳米颗粒或血栓等微粒,摧毁一切不应出现在此处的东西。”很显然,这是件对人体健康有益的事情。

  塞勒表示,研究小组取得了两项“突破”。研究人员发现,涂上“某种粘液”的纳米蠕虫能躲避实验鼠身体保护机制的打击长达24小时,在这么长的时间里,它们足能找到潜在的肿瘤细胞。由于纳米蠕虫的特殊设计,一旦它们与肿瘤细胞相连,在身体扫描时会显得异常突出,使扫描仪器更易对准肿瘤细胞。

  目前这种方法如何逃过身体保护机制的原因还是一个谜。此外,研究人员还发现,如果将纳米蠕虫一个个分开,在扫描仪器下它们比氧化铁小球更加突出明显。也就是说,纳米蠕虫整体要比其各个部分重新组合起来更加显眼,这表明纳米蠕虫也许能看到个头更小的肿瘤。

  我们提到的这些机器人只是几个“典型”而已。事实上,机器人早已渗透到我们生活的各个方面,机器人其实就是自动化的一个形象的说法,我们的很多器械和用品都已经带有“机器人”性质,只不过这些器械和用品外形并不像人,没有引起我们的关注罢了。

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