現(xiàn)在的科技發(fā)展日新月異,新產(chǎn)品和新技術(shù)迭出不窮,以前好多無法想象的事情正在逐漸變成現(xiàn)實,機器人已經(jīng)“入侵”到生活的各個方面,也許形形色色智能機器人的出現(xiàn)會讓人出現(xiàn)機器人會產(chǎn)生一些負面影響的擔(dān)憂,但相信科技本身并沒有什么過錯,只要我們能夠正確的運用和引導(dǎo),我們的生活會因科技而更加的方便、快捷、舒適。
現(xiàn)在介紹十款魅力無限的機器人,你會發(fā)現(xiàn)機器人正在從夢幻慢慢走近我們的生活,并且已經(jīng)或?qū)⒁獡?dān)當(dāng)重要的角色。
NO.1世界最先進的水下機器人:藍鰭金槍魚
2014年3月8日凌晨,馬來西亞航空公司與一架原載239人的波音777飛機失去聯(lián)系。據(jù)北京出入境邊檢總站消息,航空公司申報的旅客信息顯示,機載中國人154名,外國人73名,機組員工12名。
事件發(fā)生后,全球多國都投入到了尋找失聯(lián)客機的行列中,中國海軍晝夜出動搜索失聯(lián)飛機,馬來西亞、越南、韓國、中國臺灣、美國等紛紛參與救援行動,經(jīng)過各國共同的努力,搜尋人員已經(jīng)基本確認失聯(lián)客機的大概位置位于澳大利亞西南部城市珀斯西北約1550公里處,在視覺搜索沒有結(jié)果后,開始部署‘藍鰭金槍魚-21’自主式水下航行器,參與空難飛機的搜尋。
“藍鰭金槍魚-21”被稱為美國海軍目前最先進的水下探測器,它的工作原理和方式并不為人所熟知。
這款“藍鰭金槍魚-21”自主式水下航行器由美國馬薩諸塞州藍鰭金槍魚機器人技術(shù)公司研發(fā)制造,最大下潛深度為4500米,最長水下行動時間為25小時。藍鰭金槍魚機器人技術(shù)公司首席執(zhí)行官戴維·凱利說:“這一設(shè)備的工作就像剪草機給你家草坪修草。”
被投放至海底后,“藍鰭金槍魚-21”將發(fā)射聲吶脈沖掃描海底,脈沖將向兩個方向以弧形散開。“藍鰭金槍魚-21”會接收到在脈沖范圍內(nèi)物體的反射聲波,利用“聲波陰影”判斷物體高度并形成圖像。
不過,“藍鰭金槍魚-21”無法在海底行動時向海上研究人員傳輸收集到的數(shù)據(jù),圖像專家必須在“藍鰭金槍魚-21”結(jié)束海底搜尋任務(wù)浮上水面后才能“解讀”形成的圖像。
由美國海軍提供的“藍鰭金槍魚-21”和拖曳聲波定位儀均部署在澳海軍“海洋之盾”號補給艦上。不過,“藍鰭金槍魚”一直“按兵不動”,緣由是這一設(shè)備與拖曳聲波定位儀無法同時使用,而且搜尋效率遠不及拖曳聲波定位儀。而且在同一片水域中,兩個利用聲波探測的儀器會相互干擾,因而不能同時使用。
“藍鰭金槍魚”將需要兩個小時下潛到工作區(qū)域,利用聲吶系統(tǒng)搜尋16個小時并繪制高清晰三維圖像,上浮水面同樣需要兩個小時。此外,從“藍鰭金槍魚”下載數(shù)據(jù)并分析需要4個小時。
但遺憾的是該水下機器人在執(zhí)行任務(wù)六小時后,就超出了最大下潛深度4500米,其內(nèi)部安全裝置迫使它返回海面,而它原本計劃執(zhí)行16個小時的任務(wù)。
NO.2可隨時隨地打印的口袋打印機器人
各種新的移動設(shè)備不斷誕生,但似乎沒人會想到打印機也可以成為移動設(shè)備。如今,它出現(xiàn)了,具有革命性的機器人打印機。它用無線方式傳輸信息,尺寸小到可以裝入衣兜,通過在紙上滾動完成打印。這款機器人打印機由一家名為ZutaLabs的以色列公司開發(fā)。這家公司表示,它將在打印業(yè)掀起一場革命。
ZutaLabs公司目前正通過Kickstarter發(fā)起眾籌,希望將這款產(chǎn)品推向市場。
他們在Kickstarter(link)上這樣寫道:“現(xiàn)在的打印機只需要一個打印頭,在一張紙上左右移動就可,”
“我們曾這樣問自己,為什么打印機不可以變成只需要一個打印頭和一些小輪子,讓它在紙張上穿梭打印,”
“所以,我們的打印機就變得如此之小。”
這款迷你打印機自帶可充電電池,可與智能手機和電話連接傳輸信號。利用底部的一個噴口,它可以在任何尺寸的紙張上打印。
打印開始時,噴頭開始噴墨,底部輪子開始在紙張上移動,全向輪系統(tǒng)可使打印機向各個方向精確轉(zhuǎn)動。當(dāng)需要打印時,使用者只需要通過藍牙將請求發(fā)送到打印機。
這款機器人打印機外殼材料為聚碳酸酯,僅有黑白款。
NO.3拆遷機器人環(huán)保不擾民
在中國,舊建筑拆遷是一件非常惱人的事情,尤其是面對鋼筋混凝土的時候,拆的時候需要用咚咚咚作響鉆頭,甚至還需要挖掘機和炸藥。拆的時候產(chǎn)生大量噪音不說,伴隨著的更有漫天的PM2.5,最后產(chǎn)生的建筑垃圾還得用卡車拖走,找地方處理掉。這種熱火朝天并擾民傷肺傷耳的景象或許會面臨著改變,面對堅硬的混凝土,我們有更好的方法可以選擇。
ERO機器人就是為拆遷而生的機器人,ERO是單詞erosion(侵蝕的縮寫,從名字可以猜得到,ERO機器人拆遷走的是銷魂蝕骨潤物細無聲的章法,而不是鉆頭那樣分筋錯骨剛猛路子。
首先,ERO機器人通過高壓水槍噴射混凝土的表面,使其內(nèi)部產(chǎn)生許多細微的裂縫,隨后瓦解。這樣,混凝土中的砂石和水泥與鋼筋就可以分離,ERO機器人可以回收打包砂石和水泥,以供之后重復(fù)使用,至于鋼筋的用處就更大了。這個想法來自于瑞典設(shè)計院的學(xué)生,他于去年設(shè)計了這個機器人。
這款機器人目前最大的不足就是還停留在概念階段,不過Haciomeroglu已經(jīng)開始計劃生產(chǎn)ERO機器人了,目前正在和制造商協(xié)商。如果確定合作成功,下一步就是生產(chǎn)和測試階段,這其中可能要花上兩三年。
與ERO機器人相對應(yīng)的,是全球日趨增長的建筑垃圾,在美國,每年有3億噸的混凝土被浪費掉。至于中國,那就更嚴重了,處于房地產(chǎn)大躍進中國建筑垃圾重復(fù)利用率僅有5%因此,Haciomeroglu認為,ERO機器人在亞洲將有廣闊的市場潛力,即使是在歐洲,拆除的混凝土建筑之后,也很少利用拆遷后的材料,這是極大的浪費。
NO.4建房機器人:效率高成本低外形美
據(jù)外媒報道,美國航天局(NASA)出資與美國南加州大學(xué)合作,最新研發(fā)出“輪廓工藝”3D打印技術(shù)的建房機器人,24小時內(nèi)就可以印出大約232平方米的兩層樓房子,只要一個按鍵就可以操控機械打印出房子。由于大大節(jié)約了建筑時間和建筑成本,該技術(shù)讓人類在移民月球或火星后可以就地取材,快速并且批量打印出“外星屋”。
速度快:24小時打印出232㎡大宅
美國南加州大學(xué)的“輪廓工藝”3D打印技術(shù)項目,由美國航天局出資贊助。據(jù)“輪廓工藝”項目負責(zé)人、南加州大學(xué)教授比赫洛克·霍什內(nèi)維斯介紹,“輪廓工藝”其實就是一個超級打印機器人,其外形像一臺懸停于建筑物之上的橋式起重機,兩邊是軌道,而中間的橫梁則是“打印頭”,橫梁可以上下前后移動,進行X軸和Y軸的打印工作,然后一層層地將房子打印出來。“輪廓工藝”的工作速度非???,24小時之內(nèi)能打印出一棟兩層樓高、2500平方英尺(約合232平米)的房子。
成本低:省錢省力省料更快更環(huán)保
據(jù)介紹,為了節(jié)省建筑材料,“輪廓工藝”機器人打印出來的墻壁是空心的,雖然質(zhì)量更輕,但它們的強度系數(shù)約為10000psi(即每平方英寸能夠承受10000磅壓力)——遠遠超過了傳統(tǒng)房屋的墻壁,而且節(jié)省了20%-25%的資金和25%-30%的材料。“輪廓工藝”最大的節(jié)省還是人力,通過使用3D打印機,“輪廓工藝”將節(jié)省45%到55%的人工,相應(yīng)地也會使用更少的能源,排放更少的二氧化碳,不僅大大降低了成本,而且大大提高了速度。該機器人不僅可負責(zé)打印外墻,鋪地板、水管、電線,甚至連上漆、貼墻紙也一手包辦,但它并不能完全取代工人,住宅建筑的許多部分,諸如水電、供熱管道、門窗和吊頂?shù)热孕枰柚と耸止ね瓿砂惭b。
外形美:波浪形外墻更美觀更環(huán)保
雖然“輪廓工藝”技術(shù)還存在一些不足,但它的誕生意味著在這個領(lǐng)域會有許多新工種出現(xiàn)。目前,該項目已經(jīng)獲得眾多建筑機構(gòu)和公司的關(guān)注。?霍什內(nèi)維斯教授強調(diào),這項新技術(shù)還可以將建筑構(gòu)件根據(jù)需要制成任意形狀,不一定非得是傳統(tǒng)的直線形,比如可以讓房屋墻面擁有弧形或波浪形的獨特外觀,既豐富了建筑的美感,又符合經(jīng)濟及環(huán)保效益。此外,它還可以在災(zāi)區(qū)重建、貧民區(qū)改造中大顯身手。
NO.5大眼娃娃“巡檢員”一個“人”干八個人活
長相酷似肥版“瓦力”,一個“人”就能干完8個人的活,還擁有獨棟“單身公寓”。昨天上午,筆者在瑞安110千伏北門變電站見到這個身形矮小但行動靈活的家伙時,它正認真地巡視變電所內(nèi)設(shè)備。據(jù)悉,這也是全省首個110千伏變電站智能巡檢機器人。
人工巡檢一趟得1個半小時機器人半小時即可
從溫州供電公司相關(guān)人員口中,記者得知這部智能機器人還有個“大眼娃”的昵稱。別看他個頭不大,小腦袋靈活得很。仰角和俯視角各90度,平面還能水平轉(zhuǎn)動180度,可無死角對電力設(shè)備進行巡視。要是巡檢過程中快沒電了,機器人還會自行跑回充電房內(nèi)充電。
據(jù)介紹,在110千伏瑞安北門變電站內(nèi)共有139個測溫接頭和表計,人工巡視一趟至少得花1個半小時,而這部智能機器人只需33分鐘便可完成巡檢工作。同時,機器人巡檢更靈活,可根據(jù)實際需要隨時進行定點巡檢或遙控巡檢。此外,它還能在雷雨、霧霾等惡劣天氣條件或設(shè)備接地存在安全隱患的情況下,代替人工執(zhí)行巡檢任務(wù)。
據(jù)介紹,變電站運維人員每周都要對110千伏無人值班變電站進行一次常規(guī)巡視,每個運維站往往管轄十幾個甚至二十幾個無人值班變電站。巡視工作量大,加上重復(fù)性高,人工巡檢存在路途耗時長,到位率、及時性難以保證的短板。
“以往負責(zé)這樣一個站所日常巡檢的最低配置是8名工作人員,現(xiàn)在一部智能巡檢機器人就足夠了。”國網(wǎng)溫州供電公司變電運維室相關(guān)人員稱,類似這種無人值班的變電站,在瑞安、蒼南等地還有不少,“預(yù)計到今年3月將配備5臺智能巡檢機器人,負責(zé)瑞安、蒼南兩地3座220千伏和17座110千伏變電站的巡檢工作。”
溫州供電公司變電運維室相關(guān)人員表示,機器換人,可以提高運維人員工作效率,提升正常巡檢作業(yè)和管理的自動化和智能化水平,“當(dāng)設(shè)備發(fā)生緊急缺陷,需長時間實時監(jiān)測跟蹤時,機器人就能代替工作人員寸步不離地守著設(shè)備”。
NO.6達芬奇手術(shù)機器人距離不是問題
機器人給你做手術(shù),這個場景你有想過嗎?機器人手術(shù)到底是什么樣?洪德飛醫(yī)生拿出了一張他在香港中文大學(xué)培訓(xùn)時候的照片,畫面中的他,坐在一個操作臺前,而模擬的患者,躺在一米開外的手術(shù)臺上。
“一米距離并不算遠,未來隨著機器人手術(shù)的推廣,我們可以給全省各地的患者乃至國外的患者,都可以動手術(shù)。”洪醫(yī)生說,所謂機器人手術(shù),就是醫(yī)生通過一個操作臺上的按鍵,控制機器人,給躺在手術(shù)臺上的患者動手術(shù),而兩者的連接線就是光纜,只要網(wǎng)絡(luò)通暢,完全可以實現(xiàn)萬里之外的手術(shù)操作。
手術(shù)臺前的機器人,并不是大家在科幻片中看到的大腦袋、兩條胳膊兩條腿的模擬人類外形的機器人,而是一臺擁有多個手術(shù)臂的機器。這個機器腦袋是一個顯示器,醫(yī)生通過顯示器可以看到患者身體內(nèi)的構(gòu)造,構(gòu)造呈三維立體型。
“傳統(tǒng)的腹腔鏡手術(shù)是二維的畫面,需要外科醫(yī)生有良好的空間想象力和培養(yǎng)長期的適應(yīng)能力。這個機器人手術(shù)的顯示器,不但三維顯示,放大倍數(shù)更達到了10至15倍。”洪教授說,傳統(tǒng)的腹腔鏡只能放大5倍左右,立體的畫面以及高度放大的倍數(shù),使得操作機器人動手術(shù)的醫(yī)生,可以看得更精確。
另外,機器人的手臂不只有兩條,可以根據(jù)患者手術(shù)的不同種類和手術(shù)的復(fù)雜性,隨時增加,基本上一些復(fù)雜的手術(shù),四條手臂可以完成。而且這些手臂和外科醫(yī)生目前的腹腔鏡操控相比,最明顯的優(yōu)勢是可以7個自由度540度的旋轉(zhuǎn),這使得許多原本無法探及的區(qū)域,都能夠到達。
2000年美國通過認證,正式推廣機器人手術(shù),逐漸在歐美被推廣。截至2013年3月31日,全球共裝機達芬奇機器人2710臺,目前達芬奇機器人手術(shù)廣泛應(yīng)用于前列腺癌根治、肝膽胰腫瘤根治和冠心病冠脈搭橋手術(shù)等。
NO.7可遠程遙控的精子機器人
據(jù)微信公眾號工業(yè)智能化的報道,德國德累斯頓綜合納米技術(shù)研究所的研究人員已經(jīng)創(chuàng)造出了一種遠程遙控的精子機器人,這種機器人能夠控制向特定的方向前行,甚至直接向一顆卵子前進。
這種精子機器人能夠通過磁場進行控制的,活的精子細胞儲存在細小的管子當(dāng)中。這些微型管是由鈦和鐵薄片制造而成,而且圓錐形的設(shè)計能更好的存放精子。然而每個精子并非是手動放進微型管中。相反的是,微型管和精子被放置在同一個培養(yǎng)皿中,過一段時間之后,精子就會隨機的進入到管子當(dāng)中,并且最終被困在里面。
這些微型管對于精子來說非常輕,精子在其中游動的時候就能移動,但是由于磁性元件,它們能夠在磁場的手動引導(dǎo)下移動。精子的速度是由溫度的變化控制的,而且它們能夠以每秒100微米的速度進行操控。
為了使受困的精子獲得自由,研究人員能夠使用磁場來拆解微型管,在一個預(yù)定的位置釋放出精子。研究團隊尚未完善這項技術(shù),但是對于它的可行性非常肯定。磁場的操控也能夠用于移動微型管離開你的身體,因此你的余生中不必擔(dān)心這些微型管會在你的體內(nèi)游蕩。
目前來說,科學(xué)家們必須完善這種運送精子的方法,然后在動物中進行輔助受精的臨床試驗,然后才能真正進行人類應(yīng)用。希望一旦這項技術(shù)得到完善,我們就可以通過磁場控制我們的精子機器人奴隸進行比賽。
NO.8機器人擺脫金屬支架“終結(jié)者”要被終結(jié)
人類已經(jīng)不止一次表達出對未來技術(shù)的恐懼,比如機器人。《終結(jié)者》、《I,Robot》等機器人題材的電影無疑不采用了“機器人將取代人類”的基調(diào),這種“威脅論”基本上也成為了人們普遍對機器人的看法。當(dāng)然,目前的機器人還沒有完全達到電影中能夠獨立思考的形態(tài),另外其實它們還能夠以更加沒有“威脅”的形態(tài)出現(xiàn)。
AndyMarchese擁有很多魚缸,但他從來不需要喂魚,因為這是用來演示其“軟體仿真魚機器人”的工具。這名科學(xué)家使用了硅膠、防水泡沫等材質(zhì),完美模仿了鯉魚的形態(tài),這也是世界上第一個自主研發(fā)的軟體機器人。
顯然,我們對機器人有一種偏見——金屬骨架。但實際上,人們已經(jīng)開始研發(fā)軟體材質(zhì)的機器人,來幫助我們做更多事情。比如,擁有靈活彈簧關(guān)節(jié)、柔性材質(zhì)的機器人,可以根據(jù)需求變換形態(tài),從而在災(zāi)區(qū)、危房中實現(xiàn)營救工作。同時,柔軟的材質(zhì)也讓機器人本身的侵略性降低,減少對自身或是人類的威脅。
軟體機器人領(lǐng)域在去年吸引了大量關(guān)注,諸如哈佛、麻省理工學(xué)院計算機科學(xué)與人工智能實驗室的精英們,也在積極開發(fā)各種形態(tài)的軟體機器人,將從生物學(xué)、材料學(xué)、機器人等眾多學(xué)科搜集靈感并進行技術(shù)融合。我們看到了具有觸手的仿生章魚、可充氣的機器人、怪異的四足動物機器人等,它們的出現(xiàn)意味著機器人不再僅僅是“終結(jié)者”或是“3PO”,而是擁有更多形態(tài)。
如果要想讓這些軟體機器人能夠真正為我們服務(wù),還是需要更多的新技術(shù)加入。比如彈性材質(zhì)的如何靈活地改變形態(tài),又如何恢復(fù)本來的樣貌??茖W(xué)家們嘗試了記憶合金等材質(zhì),但這些技術(shù)仍處于起步階段。
軟體機器人對于人類未來生活的作用,將是巨大的。它們可以成為人類的折疊式翅膀,讓每個人實現(xiàn)飛行的夢想;也可以用于探索太空,甚至是成為殘障人士的輕型假肢,或是用于微創(chuàng)型手術(shù)??偠灾覀兤诖涹w機器人的大規(guī)模應(yīng)用,不僅僅是因為它們看上去更加無害。
NO.9蛇形機器人可鉆入患者體內(nèi)實施手術(shù)
據(jù)英國每日郵報報道,使用機器人操作手術(shù)已司空見慣,它們能夠協(xié)助醫(yī)師完成最精密的手術(shù)。目前,最新研制一種“機器蛇”可適用于醫(yī)學(xué)手術(shù),它能滑入患者喉嚨,無需切口便能抵達指定身體部位,未來這種柔韌設(shè)備能在人體內(nèi)執(zhí)行手術(shù)操作。
這種機器人輔助設(shè)備叫做“彈性系統(tǒng)”,是基于美國卡耐基梅隆大學(xué)機器人學(xué)教授豪伊-喬賽特(HowieChoset)的設(shè)計方案,由英國醫(yī)學(xué)機器人公司研制。
最初,機器蛇可用于探索奧地利廢棄的茨文滕多夫核電站,但目前這種柔韌的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)可以抵達其它方法難以接近的身體部位。同時,機器蛇能夠確保患者進行最低限度侵入式療法,加快醫(yī)院治療時間。
醫(yī)學(xué)機器人公司總裁塞繆爾-斯特拉弗斯(SamuelStraface)博士稱,這款機器蛇是適用于外科手術(shù)的首個機器人輔助柔韌內(nèi)窺平臺。該系統(tǒng)確保外科醫(yī)生能夠接近和難以形體化觀測的身體部位。
此外,機器蛇能夠部署特殊設(shè)計的柔韌手術(shù)儀器執(zhí)行手術(shù)操作。醫(yī)生使用一個操縱桿可以控制機器蛇從嘴部進入人體,在器官和其它“障礙”周圍漫游。
同時,在患者頭部附加一個高分辨率相機,使醫(yī)生能夠觀察機器蛇的行進位置。這款機器蛇是由多個鏈接分段構(gòu)成,確保它彎曲時仍能保持一定硬度。
每個鏈接分段都模擬前一個鏈接分段的位置,避免在人體中移動時意外碰撞某些器官部位。在小型手術(shù)儀器兩側(cè)都附加著相機,便于在人體密閉空間內(nèi)進行手術(shù)操作。
機器蛇首先在咽部和喉頭部位操作,未來它也可用于更復(fù)雜的手術(shù),例如:心臟手術(shù)。目前,醫(yī)學(xué)機器人公司的產(chǎn)品主要在歐洲市場銷售。
機器蛇還可應(yīng)用于其它科學(xué)領(lǐng)域,太空科學(xué)家計劃使用一款機器蛇勘探火星表面,挪威科技工業(yè)研究院一支研究小組正在研究如何使用機器蛇在火星難以抵達的地點采集樣本。
NO.10最萌機器人“表情帝”通曉20國語言
不用說,現(xiàn)代計算機技術(shù)開放接口已經(jīng)走過了幾十個年頭,從最初的老式打字機到各式各樣的硬件,再到現(xiàn)在諸如Facebook和Twitter這樣的社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。而現(xiàn)在,新的計算機接口應(yīng)用又出現(xiàn)在了我們的面前。
英國的“工程藝術(shù)”公司最近創(chuàng)造了一款便宜的交流機器人SociBot。但它不是人類形體的復(fù)制品。為了節(jié)約能源和資金,該公司省略了它的部分腿部和軀干,整個機器人的高度只有60厘米。它最大的特點是除了具有類似普通人類的表情,也還有其他各種不同的表情。
它作為應(yīng)用程序提供程序在空間受限的地方使用。它有一個頭戴式的攝像頭、紅外線感應(yīng)器和方便輸入簡單指令的觸控屏。它具備充分交流的音頻功能。外觀受臉部支配,臉上內(nèi)嵌PicoLED投影機。此投影機允許它在不同的情況下,創(chuàng)建不同面部表情的表達類型。他的面部由半透明塑料制成,通過投影機在面部包括眼睛、鼻子和嘴的部分投射出不同的圖案來組成不同的表情。
另外,SociBot還可以與諸如攝像頭等其它硬件搭配使用,可以追蹤人類的面部表情和手勢,對人類的情緒做出回應(yīng)。比如通過它來判斷對方的表情和情緒、甚至還能通過特定的算法根據(jù)女性的面部特征估算出對方的年紀。因此這對于和女性交流時非常有用,我們可以根據(jù)SociBot的結(jié)論在減去5歲來與對方溝通,這樣既夸獎了對方又不會顯得過于虛偽。
SociBot有兩個不同的版本。一個是有手臂,另一個則沒有手臂(SociBotmini)。兩個版本的機器人都能識別聲音,都會說超過20種語言。除了交流功能外,SociBot還能做諸如購物、接送小孩上下學(xué)和陪伴去展覽館等功能。有了這個簡單但功能卻一樣不落下的機器人,未來我們的生活將變得更方便和有趣。