「昆蟲機器人」有何用處?

2021-01-19 新華網客戶端

隨著科學技術的發展,機器人的體型越來越小,也越來越輕量化,同時也誕生了許多模仿昆蟲的微型機器人,這些「昆蟲機器人」有何作用?

1989年,世界上第一臺全自主的昆蟲機器人Genghis研製成功,主要用於研究行為控制。昆蟲機器人是基於複雜機構學、運動學、動力學、昆蟲步態、控制、神經網絡、多生命體系統等的研究,其應用領域有太空探險、科學探險、排雷、教學科研平臺、博物館展示、娛樂等。

2013年,有科研團隊曾研製出能像敏捷的昆蟲一樣飛行的微型機器人,其羽翼由碳纖維構成、重量遠不足1克並擁有超高速電子「肌肉」,這種微型飛行機器人可以在倒塌的建築物裡、在微小狹窄的空間中飛行、搜尋倖存者,可用於災區搜救行動和環境監測等。

2018年,科研人員曾根據跳蛛、蜜蜂的生物特性來設計微型仿生機器人,據介紹,這種機器人可能能模仿一種北美東部較常見跳蛛的強悍彈跳能力。未來這些吸收了昆蟲屬性的機器人或許能為工業等領域帶來新的技術變革。

微型機器人讓我們看到了未來機器人發展的更多可能性,在科研技術克服了材料與能源供應等難題之後,「昆蟲機器人」的「身材」將會縮得越來越小,它們的用途也將更加多元。將來,它們可能會去到許多人們不能進入的角落和縫隙;或許還可用於環境監測,分散到一些棲息地檢測微量化學物質或其他因素,或許可以像許多真實的昆蟲一樣協助作物授粉。

本作品為「科普中國-科學原理一點通」原創,轉載時務請註明出處。

作者: 李曉   [責任編輯: 呂芮光]

相關焦點

  • 水下昆蟲助力機器人發展
    卡耐基梅隆大學機器人研究所發現,機器人的發展可以從自然界獲取線索,利用昆蟲的合成組織製造機器人零件,開發出來的軟體和算法會使機器人更加智能。成本的降低將推動機器人大軍時代的到來,他們行動一致,協調統一,將在未來的防禦戰爭中發揮很大作用。
  • 「混沌」方法為機器人創造昆蟲步態
    日本和義大利的研究人員正在利用混沌理論和非線性物理學,為微型機器人創造出昆蟲般的步態——並配有運動控制器,以提供腦機接口。生物學和物理學中滲透著從根本上建立在非線性物理學基礎上的普遍現象,正是這種情況激發了研究人員的工作。
  • RoboFly:昆蟲大小的機器人,可以在水面上飛行、行走和漂移
    RoboFly,由研究人員創建的昆蟲大小的機器人。圖片:Chukewad等昆蟲大小的機器人可能具有許多有用的應用,比如,協助搜索和救援(SAR)任務、簡化基礎設施的檢查並加速農業過程。儘管它們具有尺寸方面的優勢,但這些機器人可能很難製造,因為它們的製造涉及組裝多個微小的組件。
  • 柔性骨骼列印:製作仿生昆蟲機器人柔性外骨骼的新技術
    昆蟲通常有各種複雜的外骨骼結構,這些結構支撐了它們的運動和日常活動。而為仿生昆蟲機器人製造人工外骨骼,則是機器人領域的一個關鍵挑戰。儘管研究人員已經提出了幾種製造昆蟲機器人外骨骼的工藝和技術,但其中許多方法極其複雜,或者依賴昂貴的設備和材料。
  • 昆蟲機器人:蒼蠅一般大,牙籤一樣輕!這是你期待的人工智慧嗎?
    昆蟲機器人:蒼蠅一般大,牙籤一樣輕!這是你期待的人工智慧嗎?相信這幾年時代的發展,社會的進步,高科技的不斷延伸大家都是有目共睹的了吧。很對國家對人工智慧這一塊頗有研究。相信不少人都接觸了人工智慧了吧!生活中其實有很多人工智慧的應用,只是不少人並沒有發覺而已。
  • 雙語:昆蟲型機器人誕生了,不靠電池供電
    羅德尼·布魯克斯(Rodney Brooks)和安妮塔·弗林(Anita Flynn)寫道:「在短短的幾年之內,數百萬微型機器人或將藉助低成本的優勢佔領地球。」他們在論文《快速,廉價和失控:機器人入侵太陽系》中認為,快速移動、微型自主的昆蟲式機器人很快就會變得足夠便宜,可以通過規模化解決問題。
  • 受昆蟲信息素通信啟發的群體機器人技術應用系統
    受昆蟲信息素通信啟發的群體機器人技術應用系統對於研發新的機器人和計算技術的研究人員而言,自然是最有價值的靈感來源之一。在過去的幾十年中,技術的進步使得能夠創建越來越複雜的系統來複製自然發生的過程和現象,例如動物行為和生物機制。
  • RoboBee和RoboFly領銜微型昆蟲機器人:從「上天入海」到掙脫束縛
    微型昆蟲機器人:那麼小能幹什麼?早在去年,哈佛大學的RoboBee機器人便以其「上天入海」的技能刷屏,近日,又有消息說美國華盛頓大學的工程師們研發出了無線飛行機器人RoboFly,可能有人不禁會問,研究這麼小的機器人幹什麼呢?其實,昆蟲般大小的飛行機器人能幫助人類完成費時的任務,例如調查大型農場的農作物生長情況,或者嗅出洩露的氣體。
  • 昆蟲又不美麗,玉雕昆蟲能有何樂趣?
    在河南博物館的展品中,有一顆水靈靈、還沾著泥土的大蘿蔔,當然不是凡品,而是象牙雕的清代文物,而更讓人讚嘆的是蘿蔔上還雕著一隻栩栩如生的蟈蟈,做工之精細足以亂真,極富田野情趣。看官們有的覺得「鬼斧神工」,有的卻覺得「暴殄天物」,為何古人會用珍稀的材質來雕刻這小小昆蟲呢?
  • 科研人員從昆蟲獲取靈感設計仿生機器人
    新華社倫敦3月4日電(記者張家偉)英國曼徹斯特大學日前發布消息說,該校科研人員正根據跳蛛、蜜蜂的生物特性來設計微型仿生機器人,未來這些吸收了昆蟲屬性的機器人能為工業等領域帶來新的技術變革。曼徹斯特大學學者穆斯塔法·納巴維領銜的一個團隊正開發蜘蛛機器人,這種機器人能夠模仿一種北美東部較常見跳蛛的強悍彈跳能力。這種跳蛛從一個點彈跳出去的距離能夠達到身體長度的6倍以上,遠超人類。據納巴維介紹,他們在實驗室中利用高速攝像機記錄了跳蛛跳躍不同距離和高度的每一個細節,收集了大量數據用於設計微型仿生機器人原型,讓它們模仿跳蛛的跳躍。
  • 最腦洞大開的八個美軍武器:機器人昆蟲、人造血液和大象機器人
    這其中包括機器人昆蟲、人造血和大象機器人。國防高等研究計劃署 (Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA),是美國國防部負責研發軍用高科技的行政機構。其總部位於維吉尼亞州阿靈頓縣。排名第一的是國防高等研究計劃署提出的食草充電機器人項目,如果成功,則能夠提高機器人的續航時間。項目2015年被取消。
  • 微型機器人RoboFly,僅有74毫克重,能像昆蟲一樣飛行
    現在機器人技術很火,但是人們印象中的機器人,往往是那些比較大型的,看起來很接近人類的機器人。其實,現在很多科學家在研究微型機器人,因為這些微型機器人的結構簡單,潛力巨大。最近華盛頓大學的研究員就設計了一種名叫「RoboFly」的微型機器人,這個機器人只有74毫克重,能像昆蟲那樣靈活的飛行,而且它還可以在水上行走。在RoboFly之前,研究人員設計過能飛行的微型機器人RoboBee。不過RoboBee的製造過程非常困難,因為它的體型小,所以它的零部件是很小的,只能在顯微鏡下面建造。而且這麼小的零件肯定也是不能通過機器組裝的,因此只能用人去手工組裝。
  • 兩種仿生昆蟲微型機器人達同規模...
    來源丨機器人大講堂(ID:RoboSpeak) 作者丨藍楓 最近,加州大學伯克利分校的研究人員設計了兩種仿生昆蟲微型機器人,一種可以跳躍,另一種可以扇動其人造翅膀。我們在這裡簡稱兩個為「跳蟲」與「果蠅」。
  • 韓國大學研發出世界最輕的兩翼機器人,可用於研究昆蟲飛行機制
    【極果播報】據外媒報導,韓國建國大學的研究人員研發了一款名叫「KUBeetle-S」的飛行機器人,它們的形狀看上去和昆蟲極其相似,這款機器人的靈感來源於一種名為Allomyrina dichotoma的有角甲蟲,是地球上最大的昆蟲之一,重約5至10g,翅膀的負載能力達到40 N/m 2,遠遠高於昆蟲翼負載的平均值(通常約為8N
  • 兩種仿生昆蟲微型機器人達同規模最小
    溫馨提示 最近,加州大學伯克利分校的研究人員設計了兩種仿生昆蟲微型機器人,一種可以跳躍,另一種可以扇動其人造翅膀。我們在這裡簡稱兩個為「跳蟲」與「果蠅」。
  • 最新發明:酒精驅動的微型昆蟲機器人RoBeetle
    隨著科技的不斷發展,以及人工智慧技術的進步,微型機器人日趨普遍,它們可以在極為狹小的空間裡運動,這是人類和傳統機器人無法做到的。但由於其體型過小,以至於功率、控制力受限。事實上,目前,絕大多數微型機器人由電動執行器驅動,而由於電池的小規模(低於1.8兆焦耳每公斤)令機器人尚不能夠自主地工作。
  • 酒店床尾的凳子有何「特殊」用處?它源自古代,名叫「春凳」
    酒店床尾的凳子有何「特殊」用處?生活水平的提高,讓很多的人都想要去別的城市看看,出去旅遊玩耍一番,可是出去遊玩的朋友都知道,在外邊的時候我們都要住酒店的,可是你有沒有注意到,在酒店的床尾處都是有一個凳子的,不知道大家會不會有疑問,酒店床尾的凳子有何「特殊」用處呢?其實,這種凳子源自古代,名字叫做「春凳」,可是為什麼會叫春凳呢?
  • 融合摺紙和軟體技術,模塊化設計的微型昆蟲機器人讓人眼前一亮!
    導讀別看微型機器人尺寸小,它的用處可不少!藉助於身材的優勢,微型機器人可以穿過狹小的空間,它們非常適用於一些特殊的場景,例如地質災害過後的斷壁殘垣中搜尋倖存者,或者是潛入一些複雜的機械設備和管道設備中檢測,甚至是遊走在我們人類的器官和血管中,檢查並且排除病灶。微型機器人近年來也成為機器人學家和工程師們一個重要的研究方向。
  • 情侶酒店浴室的「扶手」有何用處?只是掛毛巾嗎?前臺道出內幕
    導語:情侶酒店浴室的「扶手」有何用處?只是掛毛巾嗎?人們不管出差還是旅行首先解決的就是住宿問題,現在我們可以直接在網上提前預定酒店,在網上也可以看出大家對這個酒店的評價,而且現在的酒店有各種各樣的風格,比如主題酒店,星級酒店以及情侶酒店等,一般年輕的男女都喜歡住情侶酒店,但是在住情侶酒店的時候會發現一個問題,那就是情侶酒店浴室的「扶手」有何用處?只是掛毛巾嗎?你們知道為什麼這樣設計嗎?
  • 酒店情侶套房中的「圓球」有何用處?前臺小妹:年輕人用得更多點
    酒店情侶套房中的「圓球」有何用處?前臺小妹:年輕人用得更多點現在的生活條件越來越好了,人們也不像以前為了溫飽而奔波,都會去享受生活。交通也越來越便利了,高鐵飛機出行都非常的方便,自駕遊也別有樂趣。現在的酒店主題也是越來越多了,不光是用來住宿的,有很多都非常的人性化,像商務酒店一般是出差的人會選擇的,隨著網絡的發展,民宿成為了人們旅遊的熱門選址,還有青旅則是給沒什麼預算的年輕人準備的,但是現在出行最多的還是情侶了,一般酒店都會有專門給情侶布置的主題房間,這種情侶房間的床一般也是圓形的,布置的非常浪漫。