在中國故事中,機(jī)器人能站立,這是機(jī)械設(shè)計形成的,與物理力學(xué)有關(guān)。機(jī)器人的行走是由電氣設(shè)計形成的,并與編程指令相關(guān),它以指定的方式行走。對于一個孩子來說,他可以在隨意行走的時候保持平衡,但是對于一個機(jī)器人來說還是很難的。人類開發(fā)機(jī)器人的目的是代替人做事,不一定要求外形一致。所以人在開始學(xué)習(xí)的時候,只需要在功能上能夠像人一樣自由行走就可以了。
首先,幾乎所有的機(jī)器人都有可移動的身體。一些只有電動輪,而另一些有大量的可移動部件,這些部件通常由金屬或塑料制成。類似于人的骨骼,這些獨(dú)立的部分通過關(guān)節(jié)連接在一起。機(jī)器人的輪子和軸通過某種傳動裝置連接起來。有些機(jī)器人使用電機(jī)和螺線管作為傳動裝置;其他人使用液壓系統(tǒng);其他人使用氣動系統(tǒng)(由壓縮氣體驅(qū)動的系統(tǒng))。
其次,機(jī)器人需要一個能源來驅(qū)動這些傳輸。大多數(shù)機(jī)器人使用電池或墻壁插座供電。此外,液壓機(jī)器人需要一個泵給液體加壓,而氣動機(jī)器人需要一個氣體壓縮機(jī)或壓縮氣罐。所有傳輸設(shè)備都通過電線連接到電路。該電路直接向電動機(jī)和螺線管供電,并操作電子閥來啟動液壓系統(tǒng)。閥門可以控制機(jī)器中加壓流體的流動路徑。例如,如果機(jī)器人想要移動由液壓驅(qū)動的腿,它的控制器將打開一個閥門,該閥門從液壓泵通向腿上的活塞缸。
隨著機(jī)器人性能的不斷提高,機(jī)器人的應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大。特別是在危險惡劣的環(huán)境和人類無法到達(dá)的環(huán)境作業(yè)中代替人類,所以機(jī)器人要求更大的機(jī)動性和靈活性。如果按照移動來對機(jī)器人進(jìn)行分類,就可以直觀地區(qū)分固定機(jī)器人和移動機(jī)器人。固定機(jī)器人,如機(jī)械臂,廣泛應(yīng)用于工業(yè)。至于移動機(jī)器人,因為它可以自由移動,我們可以更積極地應(yīng)用這種類型的機(jī)器人。
為了讓機(jī)器人順利執(zhí)行任務(wù),“如何讓機(jī)器人身體動起來”對于機(jī)器人學(xué)本身來說是一個非常重要的課題。目前,機(jī)器人通常有兩種用途。第一種是人類發(fā)展出來的靠機(jī)械動力驅(qū)動裝置運(yùn)動的方式,或者叫機(jī)械運(yùn)動法。另一種廣泛使用的方法,即模仿各種能在地球上自由活動的生物的運(yùn)動方式,也叫仿生運(yùn)動法。接下來,我們將從機(jī)器人的三個可移動領(lǐng)域:陸地、水和空氣來看可以應(yīng)用的機(jī)械和仿生運(yùn)動模式。
8、生物機(jī)器人是什么?機(jī)器人是由動物細(xì)胞組成的。它這樣能做什么?利用鈦合金模具制造組織工程生物機(jī)器人制造生物機(jī)器人研究人員在無毒的骨骼上培養(yǎng)活細(xì)胞(通常是老鼠和雞的心臟或骨骼肌細(xì)胞)來制造生物機(jī)器人。如果骨架基體是高分子材料,相應(yīng)的機(jī)器人可以稱為生物合成機(jī)器人的自然和人工材料的結(jié)合體。如果細(xì)胞在骨骼上無序排列,它們會向任何方向收縮。
為了合理利用細(xì)胞能量,研究人員采用了細(xì)胞微圖案化技術(shù)。在細(xì)胞容易附著的骨架基質(zhì)上粘貼或印刷微小的金屬絲,用于引導(dǎo)細(xì)胞分裂生長,最終使其按照特定的排列模式聚集在一起。這樣,細(xì)胞就不再是一團(tuán)亂麻,而是一個有序的整體,可以按照研究人員的設(shè)計意圖對骨骼施加牽引力,從而帶動機(jī)器的“四肢”和“鰭”。
9、移動機(jī)器人的簡介智能移動機(jī)器人是集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行于一體的集成系統(tǒng)。它集中了傳感器技術(shù)、信息處理、電子工程、計算機(jī)工程、自動化控制工程和人工智能的研究成果,代表了機(jī)電一體化的最高成就,它是目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。隨著機(jī)器人性能的不斷提高,移動機(jī)器人的應(yīng)用范圍得到了極大的擴(kuò)展,不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)等行業(yè),而且在城市安全、國防、太空探索等有害危險的場合也有應(yīng)用。