據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,菲比、愛寶狗和電子恐龍等也許是今年最受追捧的機(jī)器寵物,它們也可以作為送給孩子們最理想的兒童節(jié)禮物。其實(shí),近年來(lái)科學(xué)家們不僅僅研制了這些最酷最萌的寵物動(dòng)物機(jī)器人,還有其他專門用于科學(xué)研究的動(dòng)物機(jī)器人。美國(guó)《連線》雜志網(wǎng)站近日盤點(diǎn)了全球近年來(lái)最新研制的各類動(dòng)物機(jī)器人,其中包括機(jī)器毛毛蟲、機(jī)器蜘蛛、機(jī)器水母等。
1. 機(jī)器松鼠

松鼠機(jī)器人能夠幫助加利福尼亞大學(xué)科學(xué)家戴維斯理解真正的松鼠在野外生活中如何應(yīng)對(duì)它們的主要天敵-響尾蛇的。當(dāng)一只松鼠靠近了一條響尾蛇,它會(huì)搖動(dòng)它的尾巴并且放射出紅外線信號(hào)。響尾蛇能通過(guò)它們的頰窩來(lái)捕捉到紅外線,這樣松鼠尾巴放射的紅外線信號(hào)便能干擾到響尾蛇的行動(dòng)。然而,松鼠們也會(huì)使用一些嗅覺上的和一些其他的不可見的信號(hào)。因此,要準(zhǔn)確理解紅外線信號(hào)還是有很大的難度。
松鼠機(jī)器人的制作者桑杰-喬希說(shuō),“松鼠會(huì)在同一時(shí)間放射出很多不同種類的紅外線型號(hào),我們很難去判斷這些信號(hào)到底要表達(dá)什么意思,所以我們研制了機(jī)器松鼠。”當(dāng)研究者們使用松鼠機(jī)器人來(lái)測(cè)試搖尾巴發(fā)射紅外線是如何影響響尾蛇的行動(dòng)的時(shí)候,響尾蛇會(huì)減少盯著獵物看的時(shí)間,反而會(huì)花更多的時(shí)間來(lái)做出一些防御姿態(tài)。研究人員認(rèn)為,響尾蛇一般不會(huì)去攻擊搖著尾巴的松鼠,因?yàn)檫@樣的命中率實(shí)在太低,因此松鼠們用搖尾巴的方式來(lái)讓響尾蛇放棄攻擊它們的想法。不過(guò)這一招不一定永遠(yuǎn)都奏效。
在最近的一段視頻中,拍攝者記錄了松鼠機(jī)器人與響尾蛇對(duì)峙的過(guò)程,松鼠機(jī)器人的頭被咬的咯咯響。喬希說(shuō),“他們?cè)跈C(jī)器人中甚至發(fā)現(xiàn)了毒液,不過(guò)響尾蛇并沒有造成很大的結(jié)構(gòu)性傷害。還好這只是一只機(jī)器松鼠。”
2. 機(jī)器毛毛蟲

一條有彈性、靈活的安裝了滾輪的機(jī)器毛毛蟲可以在簡(jiǎn)單的障礙物面前自動(dòng)尋找路徑。機(jī)械工程師喬丹-博伊爾制作了一個(gè)3D的機(jī)械毛毛蟲。博伊爾介紹說(shuō),“這條機(jī)械毛毛蟲可以自動(dòng)適應(yīng)所處的環(huán)境,但是它還沒有足夠的動(dòng)力和靈活度來(lái)真正地生活在現(xiàn)實(shí)世界中。它仍然依賴于機(jī)械師與電腦的幫助來(lái)完成一些搜救工作,目前,它還不能順利得從碎石中穿過(guò),也不能完美地感應(yīng)周圍的事物,這兩點(diǎn)對(duì)于機(jī)器人搜救工作來(lái)說(shuō)是非常重要的。它看起來(lái)正在學(xué)著探測(cè)周圍的環(huán)境并對(duì)其產(chǎn)生反應(yīng),但實(shí)際上它還是在本體感受的本能下在運(yùn)作。這看起來(lái)不錯(cuò),但是對(duì)于用于搜救工作來(lái)說(shuō)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。”隨著資金的繼續(xù)投入,博伊爾將開始制作新的模型,希望能夠在搜救工作中發(fā)揮更大作用。
3. 機(jī)器蜘蛛

德國(guó)工研院公布的一項(xiàng)成果展示,一只白色的機(jī)械蜘蛛也許能在某一天幫助研究人員來(lái)評(píng)估空氣中對(duì)人體有致命毒性的化學(xué)物質(zhì)的泄露程度。這只三維的蜘蛛模型機(jī)器人將攜帶一個(gè)攝像頭與感應(yīng)器來(lái)評(píng)估有害化學(xué)物質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)。當(dāng)蜘蛛機(jī)器人到達(dá)了目標(biāo)地區(qū),它便能將數(shù)據(jù)和圖像傳遞回給人類同伴。德國(guó)工研院的一名工程師在郵件中寫到:“我們?nèi)栽谂ぷ魇惯@只蜘蛛機(jī)器人能夠完美地完成各項(xiàng)任務(wù)從而早日應(yīng)用到實(shí)踐中。”這只八腳的機(jī)器人能夠模擬蜘蛛的移動(dòng)方式。它的八條腿由液壓方式驅(qū)動(dòng)。有的機(jī)器人模型甚至能夠敏捷地完成跳躍動(dòng)作。
4.機(jī)器壁虎

斯坦福大學(xué)機(jī)械工程師所羅門-特魯希略在一段視頻中介紹:“這個(gè)以壁虎為原型制作的粘糊糊的機(jī)器人,是一個(gè)生物學(xué)、機(jī)械學(xué)和行為學(xué)的結(jié)合體。我們希望能夠把機(jī)器人送到任何環(huán)境下工作。機(jī)器壁虎可以在模擬真空中工作,因此我們可以將它帶入太空,我們可以讓它們進(jìn)行太空作業(yè)甚至可以讓它們附著在航天艙的外壁上。”
5.機(jī)器蜥蜴

一只雄性變色龍站在它的領(lǐng)地中,將頭鼓得大大的,長(zhǎng)長(zhǎng)地伸展它下面的垂肉,這個(gè)動(dòng)作是在告訴其他雄性變色龍,“快離開,這是我的領(lǐng)地,領(lǐng)地里面的雌性也是我的!”但是有時(shí)候這些信息卻沒被收到,所以它們還留了一手-做俯臥撐!它們用四肢大幅度地做著上下運(yùn)動(dòng),讓它們更顯眼,當(dāng)它們吸引到了另外的雄性變色龍的注意之后,又會(huì)變回把頭鼓得大大的動(dòng)作。新南威爾士澳大利亞大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家泰瑞-奧多于2008年在一只機(jī)器蜥蜴的幫助下解密了這種蜥蜴語(yǔ)言。他將機(jī)器蜥蜴當(dāng)作與蜥蜴交流的探測(cè)器,這個(gè)小機(jī)器能讓人類與這類動(dòng)物進(jìn)行基本的交流。通過(guò)機(jī)器蜥蜴,他可以判斷蜥蜴做俯臥撐的頻率、垂肉的顏色等信息。然后他就能通過(guò)這些參數(shù)的變化來(lái)與蜥蜴進(jìn)行簡(jiǎn)單的交流工作。利用類似的機(jī)器蜥蜴,奧多現(xiàn)在正在研究東南亞的滑翔德拉科蜥蜴。
5.機(jī)器鰷魚

最新研究成果顯示,一只機(jī)械版本的黃金鰷魚能夠幫助科學(xué)家們研究魚類之間的相互影響。在一個(gè)研究室的試驗(yàn)中,研究人員可以讓一只真的鰷魚在機(jī)械鰷魚后游泳,就像現(xiàn)實(shí)世界中魚兒一只跟著另一只一樣。研究人員不知道為什么這些魚會(huì)跟在一只機(jī)器魚后面,不過(guò)他們猜測(cè),可能是因?yàn)檫@些魚被機(jī)器鰷魚的外形和與魚類一樣的身體擺動(dòng)方式所欺騙。
6.機(jī)器翻車魚

德雷賽爾大學(xué)機(jī)器人專家詹姆斯-唐格拉說(shuō),“我們依然沒有弄明白魚類游泳的基本原理。”為了計(jì)算出魚的身體中肌肉、骨頭與鱗片的作用系統(tǒng),他選擇用制造機(jī)器魚的方式來(lái)進(jìn)行研究。唐格拉在神經(jīng)學(xué)家和生物學(xué)家的幫助下制造了他的機(jī)械翻車魚。它能感應(yīng)自己身體的動(dòng)作,模擬真正魚類的動(dòng)作并且搭載了可以測(cè)量水體流動(dòng)和水壓的傳感器。這些傳感器模擬了魚類在水中用來(lái)感知移動(dòng)方向的器官。在機(jī)器魚的幫助下,研究人員的假設(shè)可以在一個(gè)可控系統(tǒng)之內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。唐格拉說(shuō),他希望研究的成果可以幫助工程師們改善他們深海水下自動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)。深海的環(huán)境比外太空對(duì)我們來(lái)說(shuō)還要陌生得多。”
7.機(jī)器水母

當(dāng)氫和氧在機(jī)器水母的鉑金材料存儲(chǔ)器中混合發(fā)生反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱能,機(jī)器水母就是利用上述反應(yīng)所產(chǎn)生的熱能驅(qū)動(dòng)它的人造肌肉完成移動(dòng)。美國(guó)德克薩斯州立大學(xué)工程師約納斯-塔德瑟介紹說(shuō),“這項(xiàng)技術(shù)非常的環(huán)保,因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程的唯一產(chǎn)物就是水蒸氣。”能量電池,像普通電池一樣,能夠快速釋放電能,但是機(jī)器水母的能量供應(yīng)確實(shí)是不固定的,雖然理論上氫和氧可以從周圍的環(huán)境中再生。不幸的是,機(jī)器水母不能永遠(yuǎn)的行動(dòng)下去,因?yàn)槿嗽旒∪庥幸惶鞎?huì)損壞,然后停止工作。如果被裝備上感應(yīng)器,那么這些機(jī)器水母可以用來(lái)監(jiān)測(cè)水體污染。
8.機(jī)器狗

人類最忠實(shí)的伙伴有了一個(gè)機(jī)械化身:美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局的阿爾法狗。這只“沒頭腦的雜種狗”裝備有一個(gè)傳感器用來(lái)辨他人、草木和石頭。在今年2月,美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局宣布了阿爾法狗的第一次戶外演習(xí),并公開了一段視頻,視頻中這只機(jī)器狗看起來(lái)在它的金屬背上負(fù)載了很大的重量。這只由波士頓動(dòng)力公司制造的機(jī)器狗可以完成不加額外燃料進(jìn)行181千克負(fù)重32公里慢跑任務(wù)。美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局還打算在這只機(jī)器狗上裝上聲音傳感器,讓小隊(duì)成員可以直接用聲音向它發(fā)出簡(jiǎn)單的指令,比如“停下”、“坐下”、“過(guò)來(lái)”等。阿爾法狗現(xiàn)在還只是一個(gè)工程模型,但是美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局希望這個(gè)四腳機(jī)器人有一天真的可以幫助小隊(duì)隊(duì)員進(jìn)行負(fù)重任務(wù),并且像真正的狗一樣與人溝通,并且能夠穿越復(fù)雜的地形執(zhí)行任務(wù)。
9.機(jī)器獵豹

2012年3月,美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局在互聯(lián)網(wǎng)上公布了一段機(jī)器獵豹以28公里每小時(shí)的速度奔跑的視頻。雖然這個(gè)速度比人的速度要快,可是它距離真正獵豹112公里每小時(shí)的速度還相去甚遠(yuǎn)。國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局研究員讓這只機(jī)器獵豹在奔跑的過(guò)程中通過(guò)放松和收緊背部肌肉來(lái)加快奔跑速度,就像真正的獵豹一樣運(yùn)動(dòng)。據(jù)了解,這只機(jī)器人還在被訓(xùn)練以之字形路線奔跑和閃躲。獵豹是唯一一種可以在奔跑半空中改變方向的貓科動(dòng)物。