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神奇的机器人(第1页)

神奇的机器人

机器人也有自我意识吗

美国科学家们声称,他们制造出了一个有大脑、有四肢的机器人,它看起来像只海星,它能感觉到身体受到的伤害并能自行想出方案进行自我修复。

这个机器人是由美国康奈尔大学的研究人员HodLipson和VictorZykov以及美国佛蒙特大学的研究人员JoshBongard共同开发的,通过关节内置的传感器,它能进行自我观测,从而在体内的计算机中形成对自己——或者说,至少是自己的身体结构——的一个概念。

Lipson表示:这个机器人刚开始运行的时候并不知道自己是什么样子的,它只是一个四脚的机器;不过它自己并不知道这一点,它以为它可以是一条蛇、一棵树或者变成六条腿。这个机器人用它的关节组合出各种动作,一开始是产生设想,而后就自己形成一个精准的概念。

研究人员开始测试机器人适应新环境的能力,如果切断了它的一条腿,它会有什么反应。

机器能通过程序设定对特定问题产生反应,但一旦当它们以某种无法预料的方式受到损害时,通常它们就完蛋了。然而这个与众不同的机器人做出的反应却是,对自己的结构形成一个新的概念。它能精确地感受到自己被改变了,于是它改变了步态来适应受伤状态。这个机器人的聪明、自我意识和自我适应能力使它脱离了它的机械兄弟们。

除了引发哲学争论外,这项研究还有一些实际影响:它为人们带来了派遣能适应未知状况的机器人去勘探海底或其他领域的希望。

Bongard表示:对于太空机器人漫步者,我们需要它有自我修复的能力。在其他行星上的机器人必须没有人类干涉也能持续完成任务,即使是在它们受到一定程度的损坏而且无法与地球取得联络的情况下。

至于机器人和电脑有了自我意识后是否会毁灭人类,Lipson表示他并不担心:“我们只要拔掉机器人的插销就好了,还有好多眼前的事情比这个更值得我们担心昵。”

可受控制的“机器人鸟”

山东科技大学已成功研制出20只机器人鸟,这些是世界上已知的、唯一可以用电信号控制的鸟。它可以广泛应用于各种探测以及人类无法到达区域的探查等。

机器人鸟

机器人鸟以鸽子为对象。先麻醉鸽子,做钻颅手术,给鸽子的脑组织中插进6根不锈钢针。届时,人工指令发出电信号,在这种以假乱真的“脑电波”指挥下,鸽子便会不由自主地按照人的指令行动。

钻颅手术中,先要刮掉一层颅骨膜,让颅骨表面略微凹凸,有利于术后固定外接插口。接着,用电钻在颅骨上钻出3个比针尖略粗的小孔。然后把6根8毫米长、直径100微米的不锈钢针分成三组正负电极,分别插入这3个小孔,每一组钢针都得直抵鸽子脑神经深处,届时三组钢针将承担接收不同电信号的任务。

6根钢针已经完全插进脑颅预定位置,露在鸽子脑袋外面的只是一个微型的外插接口,它用来连接一个微型信号接收器,接收电脑发出的动作指令。

邮票大小的电源电池、布着集成电路的微刺激发生器芯片,再加上一根螺丝钉粗细的无线天线,这三样捆绑在一起,就组成一个微型信号接收器,总重量12克。

接收器连着6根细细的软导线,软导线的另一头再插入鸽子头顶的接口,和埋在鸽子脑中的6根纲针一一对应——这样就构成了一个传导和接收电信号的完整回路。

这一技术不是运用电流刺激鸽子使其发生条件反射,而是通过发射电信号模拟鸽子的脑电波,让鸽子自动产生相应的反应和动作。但是目前控制鸽子的行为仅仅局限在比较简单的动作上,精确的指令则无法实现。

山东科技大学的研究者们还需要把微型信号接收器的重量减轻下来。而芯片的开发还面临接收、传感等一系列问题,短期内并不容易实现。

未来汽车不需司机自己跑

美国斯坦福大学计算机科学和电子工程学教授塞巴斯蒂安·特龙预言,完全不需人力协助的“机器人汽车”将在2030年前行驶在高速公路上。

特龙说,目前科学家们正研发新一代“机器人汽车”,这种智能汽车能够了解周边环境,并自动对环境变化做出反应。

斯坦福大学设计了一辆新的“机器人汽车”,名为“年少者”,它由大众汽车公司生产的帕萨特改装而成,方向盘、阀门和制动系统都经工程师改造,可完全依靠电脑操控。

“年少者”通过光传感器和激光测距仪形成关于道路状况的三维图像,由电视摄像机、陀螺仪和加速计来决定转向和躲避障碍,再由电脑和人工智能软件调整速度和设计路线,同时可遥控激活车上的紧急制动装置。

但是,“年少者”的“大脑”必须运转得更快,或者说更接近人。它必须像人一样在行驶过程中做出许多决定,而且必须保证每个决定都正确。

特龙说:“今天我们可以让‘机器人汽车’独立行驶160公里,无需人类协助,在2010年前,我预计,这一独立行驶距离将达到1600公里,到2020年前就增加到160万公里。”

“在2030年前,你将看到‘机器人汽车’行驶在高速路上,不靠人,只靠数学指令来驾驶。”特龙说。他相信,这些“机器人汽车”将在2015年前出现在战场上,把它们组成车队,或者在对人员生命安全构成威胁的敌意环境下使用它们。

尽管可能经历从军用到民用的过程,但特龙指出,“机器人汽车”最终将影响许多人的生活,比如它可以帮助无法驾车的残疾人、病人或情绪不稳定的人,它还可以通过提升驾驶方式的正确性,有效减少交通事故并提高道路的使用效率。

细菌作驱动,机器人竟入人体

研究人员发现了一种用细菌的自身推进力驱动微型机器人穿行**的方法。

这样的装置将有助于将药物或者监视器送入人体如眼球腔、尿道或者脊柱等**流过的部位。匹兹堡卡内基·梅隆大学的助理教授梅廷·斯蒂说:“我们使用的是粘质沙雷氏菌,它是一种能让淋浴帘出现粉红色斑点的细菌。”然而,让这种微小细菌穿行**并非易事,就它们的尺寸而言,它们穿行**有如在糖浆中游泳一样艰难。但是,这些细菌都拖着一个可旋转的螺旋式尾巴(也叫鞭毛)来推动它们前行。斯蒂和他的研究组将5~10个这样的细菌引入一小滴聚苯乙烯中,细菌便依附在液滴上,因为它们本身带正电,而聚苯乙烯滴带负电。然后,研究人员把这种细菌和聚苯乙烯结合的液滴悬浮在一种水和葡萄糖的溶液中,吸收到葡萄糖的养分后,细菌的旋转鞭毛就会推动液滴前行,速度约为每秒15微米。

当科学家在溶液中加入了硫酸铜后,重金属铜离子吸附在细菌鞭毛上,鞭毛便动弹不得,液滴就无法前行了。当在溶液中再加入另一种化学物后,铜离子离开鞭毛,液滴又开始转动了。这一过程不会对细菌造成丁点伤害。而且,更令人信服的是我们能够通过注射方式将微型机器人送人人体内,使用外显的即时成像技术,医生便可观察到机器人的位置,通过遥控手段让它到达目标位置。

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