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军用与航天机器人的新进展

发布人:zml  发布时间:2014年05月27日 15:29:03  浏览量:

军用与航天机器人的新进展

1.军用机器人的新成果

⑴研制可充当间谍的微型“苍蝇机器人”。

2006年10月,国外媒体报道,英国克兰菲尔德大学防务管理和技术学院,拉法尔·兹比科斯基教授领导的研究小组,正在研制一种体积轻巧的“苍蝇机器人”,它可以在狭窄的空间内自由飞行,既可胜任地震救灾,又可充当反恐特工,准确击中敌方要害。预计,这种“终极智能武器”将于10年内问世,目前英美两国的军方已经对此表现出浓厚兴趣。

报道说,这种高度自动化的“苍蝇机器人”以电池驱动,能在地形狭窄而又复杂的空间内自由飞行,比如建筑物、楼道、隧道以及洞穴等。别看“苍蝇机器人”体积小巧,用途却十分广泛,比如在茂密的山区搜捕隐藏的恐怖分子;在废墟成片的地震灾区搜救幸存人员;在有毒化学品密布的工厂检查生产管道等。

研究人员之所以要以苍蝇为仿生对象,是因为它是地球上最有天分的空气动力学家。比如,一只小小的家蝇可以在1秒内转弯6次,能够在空中盘旋、直上直下、向后飞、翻筋斗、停在天花板上,还能表演各式各样的耍酷动作。而堪称天下无敌的食蚜蝇则更牛,它们能够定点盘旋,往前冲到另一个定点,再分毫不差地冲回原来盘旋的地方。据称,“苍蝇机器人”作为一种“终极智能武器”,它的高明之处在于,可以快速准确地摧毁敌方特定目标,比如一台中枢电脑,从而在不炸毁敌人全部设施的前提下,令敌方陷入彻底瘫痪。

目前,该项目得到了多方面的资金赞助,其中包括英国国防部、美国军方以及美国航空航天局。目前,兹比科斯基教授已经研制出仅适用于地面任务的初级版“苍蝇机器人”。据他估计,10年之内,世界上第一个可自由翱翔的“苍蝇机器人”,将从他的实验室飞出。

英国军方希望,这种“苍蝇机器人”能够在危急关头,充当刺探敌方情报的间谍角色。同样对此表示浓厚兴趣的还有美国军方,他们希望“苍蝇机器人”能够快速寻找到恐怖分子放置的微量爆炸物。

⑵研制纳米“仿生大黄蜂”的杀手机器人。

2006年11月,以色列《新消息报》报道,以色列正在运用纳米技术,研制一种和大黄蜂一般大小的机器人。这种机器人能追赶、锁定并杀死目标。

据报道,这种会飞的机器人,被称作“仿生大黄蜂”,它能沿着狭窄的小巷,自行控制飞行路线,追踪那些不能用其他方法找到的目标,例如火箭筒。这种机器人,是以色列研究人员为与武装分子作斗争,而特别研制的几种武器中的一种。其他的一些新发明,包括超级手套,这种手套能让使用者拥有像“超人”一般的力量,还有探测自杀式爆炸的微型传感器。

以色列副总理西蒙•佩雷斯说,这项研究,把纳米技术引进了以色列的安全部,这些富有创造性的发明,能解决以军所不能解决的问题。

⑶研制动作与真蛇相似的高科技武器机器蛇。

2009年6月9日,《耶路撒冷邮报》报道,目前,以色列研究人员正在全力研制一种被称为“机器蛇”的高科技武器,并计划把它提供给作战部队提高军事水平。

据称,这款“机器蛇”长约2米,其外观和动作与真蛇别无二致,因此能够方便用来进行军事伪装。它能通过穿越洞穴、隧道、裂缝和建筑物秘密地到达目的地,同时发送图片和声音给通信兵,通信兵通过一台由电脑控制的装置,接收其发回的信息。另外,“机器蛇”还可以用于携带爆炸物到指定地点。

更值得一提的是,“机器蛇”拥有完美的弯曲“关节”,这使得它易于通过狭小的空间。并且在遇到障碍物时,它可以拱起身子,跃过障碍物进行拍摄工作。除了军事目的,“机器蛇”还可以发挥其灵活性,来帮助寻找被埋在倒塌建筑物下的受难者。

据称,研究人员除了研发这款“机器蛇”, 今后还希望能够研发模拟其他动物的机器,例如可以爬墙的“机器猫”和可以向人们反馈信息的“机器狗”。

2.航天机器人的新成果

⑴研制出可充气的足球机器人火星漫游车。

2008年6月,英国《新科学家》杂志报道,瑞典乌普萨拉的埃米航空公司,佛瑞德林克·布鲁恩主持的研究小组,开发一种可充气的足球机器人,它们有一天将成群结队到火星地表上滚动,以进一步探测火星。设计此轻型探测器的工程师表示,它们将更加经济有效地探测其它行星的广大区域。

布鲁恩说:“我们的充气漫游车很轻便,可以行进很长的距离,且只需很少的能量。它们将非常便宜。一节充满电的电池,将让这种漫游车行进大约100公里。”

在研究人员提出此滚动的球形漫游车之前,没有人建议把它们制造成可充气的。如今,瑞典国家太空部提供了研发资金,布鲁恩的研究小组,已设计出这种直径为30厘米的可充气的足球机器人样品,当它着陆其它行星时,其里面的储气筒,将泵出纯氙气,使它变成一个圆圆的球。

布鲁恩说,最为关键的是,当其充气展开时,这个带灵敏仪器的漫游车部件将占住其充气后一半的内部空间。

此技术,可让美国宇航局机遇号和勇气号火星车的下代产品,自身携带一些迷你漫游车,到达火星后,再派遣它们去侦察有科学价值的新地方。布鲁恩确信此漫游车能出色完成任务,因为由瑞典斯德哥尔摩一家公司制造的较大球形机器人,已经在跑动了。此公司制造的球形“地面机器人”,现正在进行安全和监视性能方面的测试。

这种充气机器人,有一个由聚芳基醚酮塑胶制成的可充气的外壳。此塑胶是普遍应用于太空飞行中的一种超强塑料,能耐受高温。在此机器人里面,一根空心的金属轴,从此球的一侧伸到另一侧,悬挂着此漫游车的电子钟摆。此钟摆很关键,因为它是这个球的驱动机械装置。当发动机驱动此钟摆的摆锤向前摆动时,此球会因重心的变化而转动,直到达到新的平衡。

据介绍,这种球形机器人,将通过其球面镶嵌的六边形太阳能板获取能量,这种六边形太阳能板,使其看起来像是一个足球。为了清扫其表面上的尘埃,此球里面安装了一个超声波清洁器,可以振动此球,拌落其尘土。

大气传感器、照相机和钳子隐藏在此空心轴中,当钟摆让此球倾向一侧时,钳子就能从地表上获取样品。此外,此球的表面还布满电极,可以用来感知地面的电学特性,如电导系数和电阻系数。之后,这种球形漫游车,通过无线电把它所发现的有趣地形,发送给它的轨道探测器或母漫游车。

⑵研制用于月球探测的“蜘蛛机器人”。

2009年5月,美国太空网报道,目前,全球范围内十几家航空公司正在积极准备,研制新型月球探测器。其中,意大利那不勒斯市国际航空和宇宙航行空间文化学会,主席皮尔罗·梅西那领导的一个研究小组,设计的月球探测器别具特色,它是一种“蜘蛛机器人”。

据悉,梅西那帮助协调了意大利所有航空、航天工程大学,以及国内两家最大的航空宇宙工程公司,为该团队2012年研制新型月球探测器提供支持。

摘自张明龙、张琼妮《国外电子信息领域的创新进展》知识产权出版社2013年版,第412~415页。