澳门正规赌博潜水员专门的学问病或可期制止,北京航空宇航天津大学学学附属小学二年4班中队走进北京航空宇航津高校学仿生软体机器人实验室

10月10日电9月28日,秋意正浓,50名北航实验学校小学部二中队学生排着整齐的队列,在班主任武李立老师的带领下,来到北航国际交叉学科研究院仿生软体机器人实验室参观,实验室负责人文力副教授及其团队接待了武老师和孩子们,对他们的到来表示热烈欢迎。

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行业动态
】近几年来,海底AI革命的火热爆发促使国内外出现各式各样的水下仿生机器人,它们在海洋世界里各显神通。着名纪录片《动物世界》曾拍摄到一种海洋生物——被称为“吸盘鱼”的鱼,它凭借嘴部的吸盘可吸附在鲸类、鲨鱼和海龟的腹部,即使宿主快速游动,还是能牢牢地附着而不脱落。
吸盘机器人
然而,在观看纪录片之际,我们并没有想到它居然会成为今天吸盘鱼仿生机器人的模板。近日,由北京航空航天大学、哈佛大学和波士顿大学联合启动了一项科研项目,利用3D打印技术制作吸盘鱼仿生机器人,来帮助对海洋生物的研究。近一期的《科学·机器人学》(Science
Robotics)杂志封面刊登报道了相关研究成果。
目前,水下机器人的研发存在一个难题——它很难在水里实现自主抓取的任务。而以吸盘鱼为模板的水下仿生机器人,它为解决这个难题打开了新的思路,因为它通过顺势吸附的行动去完成抓取。
吸盘鱼仿生机器人的构造
这款水下机器人具备吸盘鱼与吸盘两部分,研究团队利用3D打印和激光切割技术设计出这款仿生机器人。其中,精巧复杂的部分就是鱼头部位的吸盘。鱼头部吸盘由三部分组成:
吸盘外周的唇圈,由柔性的肌原纤维组成,主要产生负压;
吸盘内部的硬质鳍片结构,外表包裹厚度约500微米的软组织,可由肌肉驱动产生法向微动;
鳍片上的锥状小刺结构,底部直径约200微米,顶端为1-5微米。其内部有2000个微型的小刺,按照附着面凹进或凸起从而令吸盘能吸附在各种海洋生物的体表。
课题组和哈佛大学Robert
Wood实验室一起攻关,借助高精度激光加工技术,加工出了尺度、形状都和真实吸盘鱼结构高度近似的硬质小刺,并嵌入到复合材料的样机鳍片中。
除此之外,为了让吸盘鱼仿生机器人在水里动起来,课题组还制作了轻量化、防水的纤维增强软体直线驱动器,实现了吸盘鱼吸盘内部鳍片的微动,其幅度约为150微米。
课题组做出的仿生吸盘鱼软体吸盘机器人样机,能在光滑表面产生相当于自重约340倍、粗糙表面上自重约100倍的吸附力。
在鮣鱼仿生机器人研发成功之前,文力教授曾经带领团队研发“软体章鱼触手机器人”。今年3月,北航ITR软体机器人实验室与国际着名机器人与自动化公司FESTO合作研制的“软体章鱼触手机器人”发布,并在汉诺威工业展上获得了德国总理默克尔的青睐。这种机器人能为不同形状、大小的物体完成安全无损和有力的抓取,突破了刚性机器人的部分先天缺陷。
水下仿生机器人应用前景广阔
主导研发这项仿生机器人的文力教授表示,“这种‘搭便车’行为大的优点,就是能有效减少运动消耗的能量。”
“通过将仿生样机集成到水下机器人上,实现类似
鱼的游动-吸附-脱离。这项研究工作不但从生物力学角度揭示
鱼的吸附机制,同时为未来的低功耗水下仿生软体机器人、水下吸附装置提供了新的思路。”文力教授说道,基于生物体机制,这种机器人虽然吸附力可观,却不会对吸附表面造成破坏。此项应用在军民领域都有良好的应用前景,如国防科技、水下救援、海洋生态检测等方面,可发挥重要作用。
水下仿生机器人,仿佛是人类探索未知海洋领域的另一双手臂。由于水下机器人的工作区是在水域内,所以市面上的产品也基本都是采用仿生技术设计。水下机器人由于具有的推进性能、良好的隐身性能以及操纵性能,有着广阔的应用前景。
民用方面,它能够应用于海洋环境研究、海洋资源探测及开发、海洋援潜救生等,也可以作为电子宠物或智能玩具进入人们家庭。
军用方面,可用于战时侦察、收集情报、潜艇战与反潜战,同时也可以作为高性能的智能化武器或武器平台,直接用于袭击和破坏敌军的港口、水下侦察系统、舰船、破坏敌方海上运输线等。
除此之外,水下仿生机器人作为一种新兴的水下运载器,为机械、电子、材料、能源等硬件的研制以及单机器鱼控制算法、多机器鱼协调控制等软件的开发提供了全新的平台。
编辑点评
从模仿鸟的飞行而发明飞机,到羡慕蝙蝠的能力而发明雷达,站在动物世界高层的人类似乎从未停止模仿动物的行为和能力。而这些技术就称为仿生技术——近年来发展起来的工程技术与生物科学相结合的交叉学科。吸盘鱼的吸附机制同样可以应用于军民两用的方方面面,为科学技术的发展创造价值。
(原标题:可“搭便车”的仿生机器人诞生 将用于海洋生物探测)

原标题:潜水员职业病或可期避免 假“章鱼”动爪爪抓真水产

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央视网消息:“2018水下机器人目标抓取大赛”正在大连进行,4日开赛,6日结束。

金黄色的落叶簇伴着50对小脚丫“沙沙”作响,仿佛传递着孩子们好奇的心声;50个黑黝黝的小脑袋,齐刷刷地探向讲台上英姿飒爽的青年科学家——文力老师。

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这个床头柜大小的水下机器人,30分钟内成功抓住了9个海胆1个海参。这么高效率,得益于参赛团队自主研发的仿生软体抓持手,硅橡胶材质让它不至于太软住不住物体,也不至于太硬变得僵化。通过气流气压的进出,调整抓手的开合、抓臂的自由活动,实现力学和材料学的完美结合。

——“小朋友们,都还记得超能陆战队里胖嘟嘟的暖男大白吗?”

一个直戳心窝的温暖提问,一堂别开生面的科学课,随即在孩子们漾出的笑声中展开。

北京航空航天大学机械学院研究员文力介绍,抓持手模仿章鱼的软体的臂以及它柔性的触手,对被抓的物品可以实现无损、高效、快速的抓取。

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文力团队的师生们首先通过一个生动的视频,向孩子们展现了实验室各项仿生软体机器人的研究成果,如尾部驱动的软体机器鱼、模仿鱼尾鳍的气动机器人、软体章鱼触手机器人、仿生䲟鱼软体吸盘机器人等。

作为第二届赛事,来自北京航空航天大学、中科院自动化研究所、大连理工大学等30个团队,参与到了今年的比赛中。而自主抓取环节,则要求机器人排除人为控制,自主识别海参、海胆等,并自主移动和动手抓取。

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专家介绍,我国水产品消耗量大,现在鲍鱼、海参等,主要依靠传统捕捞方式,存在着采捕成本高、水文环境破坏大等突出问题。而潜水员长期水下作业,容易患潜水病,严重影响身体健康。水下敏捷机器人抓取作业,则成为一种替代选项。另外,不同于传统大型水下作业机器,水下敏捷机器人更倾向于抓取作业,在水下应急救援、水下勘测等小场景中发挥大作用。

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在分组实验环节,听说可以握一握软体机器人的“温柔手”,孩子们早已摩拳擦掌。大家通过气动装置,控制机器人手的抓取和松,仔细观察并预测机器手的抓取方向,还观察了不同质地材料的抓取方式。

大赛指导专家组组长、中国工程院院士高文表示,现在技术还是比较初步,随着时间的推移,每年都会有一大步提高,几年下来最后大概就和人的抓捕效率差不多了。返回搜狐,查看更多

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最后进入现场提问环节。班主任武老师示意大家,要有礼貌地举手提问。“软体机器人可以取代刚体机器人吗?”“软体机器人的手,如果碰到很尖锐的物品,会破会疼吗?”“软体机器人的手为什么可以精确的抓住目标呢?”孩子们争先恐后地提问,现场气氛热烈,文力老师时而俯首、时而转身,一一做出深入浅出地回答。

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AI时代帷幕拉起,感谢文力团队,也祝福这些和文力一样怀揣科学梦想的少年们。当未来已来,你们乘着胜利的风,欣然向前!北航许你一个温暖的“大白”,就在不久的将来。

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