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《科学画报》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

由中国科学社于1933年8月创刊,距今已有80年的历史。《科学画报》在80年的办刊历程中,形成了通俗生动、图文并茂地介绍最新科技知识,形式多样地普及科学技术的特点,对提高广大群众的科学水平,启发青年爱好科学、投身科学事业起了很大的作用,当今的不少著名学者、教授、科学家,青少年时代都曾受到它的熏陶和启发。

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当它们从《星球大战》走进现实世界

2022-08-11 22:33:00

  《星球大战》系列电影是很多科幻迷心中的经典。从1977年的第一部《星球大战:新希望》到2019年的最后一部《星球大战:天行者崛起》,虽然电影里的很多人物和故事都发生了变化,但总有一些贯穿始终的元素吸引着一代又一代的粉丝们,例如剑拔弩张的星际战争、炫目的光剑决斗、稀奇古怪的外星生物,当然,也少不了众多大受欢迎的机器人。

  尽管这些机器人都是虚构出来的科幻形象,但是它们的设计灵感大多来源于现实世界。《星球大战》电影的机器人特效总监尼尔·斯坎伦说,当他们团队着手设计一个全新的机器人角色时,会先从日常的机械设备中——小到面包烤箱,大到农用拖拉机——寻找灵感,然后将其植入机器人角色里。

  在形形色色的机器人角色中,有的是演员穿上特制服装扮演的,有的是由幕后人员像操纵木偶一样去控制的机械装置,有的是用计算机软件制作的虚拟形象。不过,也有为了拍摄电影而开发制作的真正的机器人,例如《星球大战:原力觉醒》中出场的BB-8。BB-8已经从大银幕走到了现实世界,在每次首映礼上,BB-8甚至跟电影主演一起走红毯。

  而那些没有被原样打造出来的机器人角色也并不孤单,因为它们在现实世界里同样能找到具有类似功能的“原型”。现实世界的机器人就像电影里的机器人一样,也在悄然改变我们生活、交流和探索世界的方式。

  航天技工

  《星球大战》里有一个精通修飞船的机器人,名叫BB-8。现实世界中也有能执行航天任务的机器人,例如,美国国家航空航天局和通用汽车公司开发的“机器航天员2”号,就已经在国际空间站里上岗工作,帮助航天员维修机器和做实验了。

  “机器航天员2”号是一款人形机器人,这样的设计是为了让它更好地适应国际空间站里的工作条件。因为空间站里的一切设施都是按照人类的身高、体形等特征设置的,所以,在那里工作的机器人必须具有与人类接近的外形,才能完成同样的动作。“机器航天员2”号最重要的特征是它的手,其大小跟人的手部差不多,而且也具有5个手指,便于灵活地抓握工具。未来,像“机器航天员2”号这样的空间机器人还可以独自在宇宙飞船外部进行维修工作,或者承担其他危险的工作。

  救援机器人

  在电影里,机器人多次将人类同盟拯救于水火之中。在《星球大战:新希望》中,当卢克、汉、莱娅公主一行人差点被垃圾粉碎机压扁的时候,就是R2-D2将他们救了出来。

  现实生活中也有这样的机器人英雄,这类机器人被称作救援机器人。2011年,日本福岛核泄漏事故发生后,机器人昆斯就曾进入核反应器进行救援工作。另外,一些仿生机器人可以进入特殊的环境,例如,蛇形机器人可以进入狭窄的空间搜寻幸存者;蜘蛛或螃蟹形状的机器人因为有好多条腿,所以平衡能力很强,能在坑坑洼洼的表面前行。

  机器人同伴

  《星球大战》里的机器人C-3PO拥有生动的性格,让人情不自禁跟着它的经历而萌生种种喜怒哀乐的情绪。在现实世界,当人们与一个栩栩如生的机器人互动时,也会产生类似的情感连接。这一点常常被用于陪伴型机器人的设计当中,索尼公司就基于这一点,开发出模样酷似小狗的陪伴型机器人“爱宝”。

  爱宝就像真正的宠物一样陪伴着主人,人们也不会把它当作机器看待,而是当作陪自己聊天、解闷的好伙伴看待。爱宝的外形和动作都跟小狗十分相似,惟妙惟肖的样子很容易就俘获了主人的芳心,尤其深得小孩子的喜爱。

  机器人医生

  《星球大战:帝国反击战》里有这样的情节:卢克在一场战役中被砍掉了手之后,机器人医生2-1B为他换了一只机械手。现实生活中也有这样的医疗机器人,它们动作精准细密,能帮助医生能进行一些复杂又精细的手术操作。

  最常用的医疗机器人是达芬奇外科手术系统,它已经在全球范围内进行了600多万例外科手术。手术过程中,医生坐在操作台前,操控着机器人的手臂;机器人手握微小的手术刀,可以将其移动到传统手术刀触碰不到的部位。而且,使用医疗机器人的手术切口更小,愈合得更快。

  机械农民

  《星球大战》的主人公卢克小时候在伯伯欧文的农场里长大,那时,伯伯曾经购买了机器人C-3PO和R2-D2帮忙做农活。事实上,许多农民已经在使用智能拖拉机收割庄稼。智能拖拉机应用了自动驾驶技术,通过摄像机和GPS等传感器导航。

  不过,除了收割庄稼以外的其他农活仍然需要耗费大量人力,这就是“农场视野”系统应运而生的原因。“农场视野”不是一个单兵作战的机器人,而是一套由一架无人机、一个可移动的机器人、几个固定的机器人组成的智能机械系统。“农场视野”不仅能帮助农民做农活,还有一些其他的妙用,例如,它能快速勘测大片大片的农田,在极短时间内检测到最健康的植株,然后将这些筛选出来的植株用于抗病品种的繁育。

本文来自《科学画报》

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