改变未来生活的微型化技术

你能够想象吗?一种机器小得人眼难以看到、一种带齿轮工作的机器跟一簇花粉差不多大,而这些机器每次可制成数千个,而且每个耗资仅几个美分.它们可有千变万化的应用,例如微型机器人可以穿过动脉血管进行清理,或是落在肿瘤部位施放抗癌药物,或是作为一个微型修补机器人,可自动测试和修理电子电路.还有的可作为微型工厂的组成部分,加工制造较大、更复杂的机器,或是制成与自己相似的机器,这就是人工智能微型机器的未来.……     

可穿戴机器人研究进展:材料学角度

 随着机器人技术的迅猛发展,可穿戴机器人作为一种可将人类智力与机械系统有机结合的智能设备,成为机器人领域新的研究热点。可穿戴机器人涉及机械、电子、生物等多学科领域知识,在人体功能增强、残疾人运动辅助、工业生产和军事侦察等方面有着广阔的应用前景。随着新材料的不断涌现以及控制算法的完善,可穿戴机器人的性能也在不断改进,并在生物医学及其他领域发挥着越来越重要的作用。本文从材料学革新角度出发,通过对现有可穿戴机器人的驱动方式和人机交互系统进行分类,从这两方面介绍可穿戴机器人的研究进展,剖析其中的机器和材料的工作与控制机制,并对其未来的应用前景做出展望。     

微型工厂走进制造业

对于许多小型产品来说，现有生产系统的规模，与其生产对象相比，往往显得庞大无比。比如象手表、照相机等小型精密机械，都是由众多“毫米”级的零件组成的；而用于加工这些零件的机床等设备，其尺寸却是“米”级的。更有甚者，将这些小零件组装成小型产品(成品)的设备，则是由众多与真人差不多大小的机器人构成的生产线，其长度则达二、三十米的程度，设备与产品的数量级形成巨大反差。再说半导体工业吧，其发展是随着高技术化、高集成化的发展而发展的，其结果则是制造设备的大型化、大规模系统化，于是设备制造成本猛增、生产系统的柔性受到严重制约。为此，就需要一种与产品尺寸数量级相应的小型制造设备来制造、组装小型产品的微型生产系统，即所谓的“微型工厂”。其目的就是要在有限的狭小空间内巧妙地统筹安排加工、组装、搬运、检验等多道工序所用的设备，建立一种微型的生产系统，使之具有生产微型产品的能力。     

3D打印机制造出沙粒大小微电池

美国哈佛大学和伊利诺伊大学研究人员合作,开发出一种3D打印的锂离子微电池,只有一粒沙子大小,而电化性能可媲美商用蓄电池。微电池可以为医疗、通讯等领域的微型设备,包括许多尚在实验室里、缺乏小电池的发明提供足够电力。该项目由哈佛大学工程与应用科学学院教授詹尼弗刘易斯领导。研究小组设计了一系列功能"墨水",具有各种化学和电学性能。用这些     

头脑体操

1住在动物园中的黑猩猩喜欢看什么书? A喜欢看黑猩猩的书,里面有它们的同伴照片。B当然是《小哥白尼》趣味科学,它们喜欢图片。C骗人的,它们根本不看书。2最早的机器人是在1499年出现的,它是：A一只会走路的机器狮子。B一个能拍翅膀、嘎嘎叫的铁鸭子。C一个能自己写信的机器人。     

微观世界里的特种兵——藻类细胞机器人

 20世纪60年代,一部荣获奥斯卡最佳视觉效果大奖的科幻电影《神奇旅程》描述了科学家驾驶"微型潜水艇"在人体内的冒险之旅,将大众的视线转移到了神奇的微观世界。现实世界中,在微观领域进行探索和操作需要一类小的机器人作为帮手,它们的尺寸要小到能够在微米甚至是纳米尺度执行特定任务,这就是微型机器人。微型机器人由于个体太小,在研制过程中主要面临3个方面挑战：能源、驱动和控制。微型机器人不能像宏观机器人那样外接电线或携带电池为其供能;也不能装载电机来产生运动;此外,如何无线遥控微型机器人在小尺度空间按指令运动及作业也是需攻克的难题。     

变形移动机器人研制成功

正近日,《自然—通讯》发表的一项研究展示了一种可以自行重配的模块化机器人,它们能够合并、拆分,甚至自我修复,同时保持完整的感觉运动控制力。该研究可能使我们向制造可以自主更改大小、形状和功能的机器人又迈近了一步。许多机器人都是由机器神经系统控制的,系统内的传感器和制动器与中央处理单元相连。但是在大部分情况下,这些系统都是直接与机器人的形状对应的,因此限制了它们的功能灵活性。模块化     

微电驱微差机器人关节机构设计研究

文章介绍一种微型电驱微差机器人关节机构的工作原理和设计方法,具有结构简单、紧凑、 可靠、传动比大、结构尺寸小的特点,可用于微型竞赛机器人的关节和方向舵控制(包括线性控制)和 微型工业机械手多自由度协调驱动关节的控制,实现对平面或空间复杂曲线轨迹的仿真和跟踪。对用于 微型竞赛机器人或多关节微型工业机械手的研究具有较好的探讨和参考价值。     

机器人今夕

机器人是自动执行工作的机器装置,它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则来自主行动,当下的机器人还有自我学习的功能。它的任务是协助或取代人类的工作,例如生产业、建筑业,或是危险的工作。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：＂一种可编程和多功能的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。＂     

终结者机器人目标进一步接近

 机器人在人类的想象中已经存在3000多年,最初只是简单的可替代人类完成某些任务的机器。计算机出现后,机器人的发展便日新月异。国际标准化组织采用的"机器人"定义为:一种可编程和多功能的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。     

你要不要做一个机器人

有些科学家相信,我们将最终变成一种生物机器人,这是一种由微电子和生物体组成的结合体,它可以是具有人类大脑的机器,也可以是具有电子大脑的肉身。这些科学家说,在未来,也许我们的子孙会面临一种选择:要不要做一个机器人?因为假若选择了要,他们便可以即刻拥有一些超凡出众的能力,如精准的记忆力、高超的演算能力等,而改变的过程也可能就像做外科手术一样简单。这种事会不会真的发生,目前我们还不能妄加论断,不过科学家们已经制造出了一些奇怪的东西,它们看上去很有未来"生物机器人"的雏形,让我们     

视界

人们对智能机器人一直保持着很高的热情。得益于功能越来越强大的计算机、越来越小的摄像机以及微型发动机和平衡技术的发展,人们长久以来的梦想终于在最近几年实现。在日本的几个研究中心里,你可以看到和你身高接近并且能和你并肩走路下楼梯的机器人,虽然现在它们还不具备独立思考和解决问题的能力,只能通过声控或遥控器来指挥它们开门、打开电灯开关或是搬重物。由日本富士、索尼以及本田等公司生产的这类机器人,将于明年面市,虽然价格注定会很昂贵,但它们给你带来的欢乐一定会超过机器狗Aibo。一座世界上最大的现代派雕塑刚刚在公益广告…     

刘静:液态金属将是变革未来机器人的核心引擎

 2015 年10 月12 日,以“未来机器人:展望与科学挑战”为主题的“双清论坛”在哈尔滨举行,此次会议由国家自然科学基金委员会主办,哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室承办。刘静的本行虽然不在机器人领域,但因为他在液态金属机器方面的研究成果而受邀参加此次论坛。他的报告“液态金属可变形柔性智能机器及其异力学效应”引起了与会专家的热烈讨论,研究机器人的专家们认为“液态金属机器”将是未来机器人的发展方向之一。     

生活

<正>日本人工好奇心装入机器狗“人工智能”大家已经都不陌生了,但是听说过“人工好奇心”吗?如今索尼正在研制具有人工好奇心的机器人,说准确点儿,是个机器小狗宝宝。在这个名叫Aibo的小机器狗身上所显示出的与生俱来的好奇心,与我们在小动物身上所观察到的好奇心非常相似。在得到一个新的玩具或是与其他的小机器狗进行交流之前,它们也是慢慢地去学着探索周围的世界。     

清理动脉血管垃圾的“纳米蜘蛛”

<正>据国外媒体报道,美国哥伦比亚大学科学家近日成功研制出一种由DNA分子构成的"纳米蜘蛛"微型机器人,它们能够跟随DNA的运行轨迹自由地行走、移动、转向以及停止,并且它们能够自由地在二维物体的表面行走。据悉,这种"纳米蜘蛛"机器人的大小仅有4纳米,比人类头发直径的十万分之一还小。     

一月科技珍闻

全球首个肌肉组织驱动的微型机器人问世3月1日,一个硅片微型机器人在美国洛杉矶一家试验室里实现了爬行突破,其所依靠的动力是活体心脏肌肉组织的脉搏动力。这个机器人体积非常小,宽度只有一根人类头发丝的一半。这是世界上第一次利用肌肉组织驱动机器人前行。     

图书推介

正与机器人共舞[美]John Markoff著,郭雪译。浙江人民出版社,2015年11月第1版,定价:79.00元。从多维度描绘了人工智能的发展历程,直击了工业机器人、救援机器人、无人驾驶汽车、语音助手Siri等前沿领域,进而深入探讨了人工智能(AI)与智能增强(IA)的关系,而作者也剖析"人与机器谁将拥有未来"这一机器时代的核心伦理问题。在大数据时代,移动互联网催生了不计其数的数据量,而在机器人时代,互     

基于机器视觉的智能人机交互技术研究

传统的自动化生产与产品形态关联紧密,产品升级后,许多自动化设备无法复用,导致自动化的优势无法得到长效发挥。该文探讨一种将机器视觉、人工智能和自动化技术相结合的应用模式,通过机器视觉技术感知现实世界,并将获取到的信息用于机器人的运动决策中,实现无人干预的人机交互原型,智能机器人的人机交互探索是一种可行的技术路径。     

未来的微型机器人

大有用武之地 微型机械的基本定义包括３个方面：１至１０毫米为小型机械，１０微米至１毫米为微型机械，１０纳米至１０微米为超微型机械。它的体积可以缩小到微米级甚至亚微米级，重量轻至纳克，加工精度为微米级或纳米级。微型机械之所以倍受青睐，在于它体积小，受热膨胀、噪声和挠曲等因素的影响极小，性能无多大变化，能够维持稳定的工作。 由微型机械组装的微型机器人大有用武之地，可以从事大型机器人无法做的收集信息和智能操作等各项工作。 在工业上，微型机器人能够用来加工三维密集连接的硅片结构，制造下一代更微小的超微型机…     

谈谈“世界首个自主运动可变形液态金属机器”

<正>最近,比较受关注的一条科学新闻是:世界首台自主运动可变形液态金属机器出现了,据报道,中国科学院理化技术研究所和清华大学医学院联合研究小组在世界上首次发现了一种独特的现象和机制,即液态金属可在"吞食"少量物质后,以可变形机器形态长时间高速运动,实现了无需外部电力的自主运动。这为研制液态金属机器人等奠定了理论和技术基础。该成果发布后引起很多关注与讨论。许多媒体似乎都在暗示,机器人研究有了巨大进展,甚至可以考虑将《终结者III》里面那位能够干掉施瓦辛格的美女机器人变成现实。我对该研究内容很