惊叹创新的科技(奇趣科学探索之旅)
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仿生机器人:人类的好伙伴

仿生机器人是模仿生物特点,从事生物工作的机器人。它们可以弥补年轻劳动力的严重不足,解决部分人口老龄化问题和医疗问题。

◎省事的宠物

宠物是人类忠实的好朋友,孤单的时候可以陪伴我们,还能够帮助我们完成一些困难的任务。不过,养宠物也是件麻烦的事情,洗澡、掉毛、大小便都需要人类花精力去处理,如果宠物乖巧还好,碰到调皮的宠物简直要把主人气死!

仿生机器人可以帮助你解决这个问题,它们不仅外形和动物相似,习性也可以和动物一模一样。当然,仿生机器人的皮肤是冰冷的金属,而不是温暖的皮毛。

◎机械昆虫

小到蟑螂,大到人体,科学家们都可以制造出对应的仿生机器人。你可能会纳闷,昆虫仿生机器人这么小,能有什么用呢?

俗话说得好:天生我材必有用。昆虫也是如此。以蟑螂为例,蟑螂在高速爬行的时候,总是三条腿着地,一边两条,另一边一条。机械蟑螂继承了这一特性,每秒可以前进三米,而且能保持平衡。科学家们就让它们来排除地雷,以减少士兵伤亡。

机械蜘蛛可以在其他星球的探索中大展拳脚,它的头上有一对“触角”,这是信号接收器。机械蜘蛛爬行的时候,可以凭借“触角”探测地形和障碍。

机械蝎子也有着和机械蜘蛛差不多的本领,头部有两个高精度的传感器。传感器可以探测障碍物的高度,如果过高,它就会绕过去。如果左边的传感器探测到障碍物,它就会向右转,反之亦然。

◎机械间谍

《西游记》里,孙悟空常常变成一只小苍蝇,偷偷潜入妖怪的洞府里寻找师傅的下落。机械昆虫出现之后,自然而然地就有人想利用它们去窃取情报。

1998年,美国哈佛大学的一个研究组开始制造机械苍蝇,五角大楼对这项研究相当重视,他们非常看好机械苍蝇在战争中的表现。2013年5月,机械苍蝇研发成功,它们体重只有60毫克,身躯只有2厘米长,每秒振翅120次,肉眼根本没办法看清,能在空中连续飞行30秒。

◎水中健将

人类为了进行深海探险,发明了精密的水下探测器,但是探测器的效率和机动性远远不如海洋中的生物。1994年,世界上第一条仿生金枪鱼问世,它有着流线型的躯体,靠着身体的波动和尾鳍的摆动产生推动力,遇到危险能够快速逃离。

有一种海洋生物叫作(yì n)鱼,它们的嘴部有吸盘,人们给它起了个绰号叫“吸盘鱼”。鱼特别喜欢搭便车,它们利用嘴巴上的吸盘吸附在鲸类、鲨鱼和海龟的腹部,不管“车辆”游得多快,鱼也能牢牢地吸住。2017年,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—研制机械鱼,协助人类进行海洋探索。

水母是一种神奇的生物,它们的运动是通过体内向外喷水助推来前进的。科学家们也根据它的特性制造出了机械水母。机械水母由一个半透明的半球和八个推进触角组成,中心是一个水密激光烧结体,安装有中央电动机和两块锂离子聚合物电池。相比螺旋桨式,喷水式推进振动幅度小,噪声低,而且零件不易磨损,日常保养和维修比较容易。

◎飞翔高手

德国的一家公司发明了一款机械海鸥,起名“聪明鸟”。“聪明鸟”能够在空中滑翔,利用杠杆原理,“聪明鸟”的翅膀可以逼真地上下扇动,扭动身体,摇动尾巴和晃动脑袋等。

机械蜻蜓是一种小巧而精密的机器人,和真正的蜻蜓一样,机械蜻蜓可以在空中以任何角度飞行,而且可以按照设定好的路线盘旋,执行复杂的飞行任务。机械蜻蜓的个头比真正的蜻蜓稍微大一点。更重要的是,机械蜻蜓可以通过智能手机来操控,操作也非常简单。

美国北卡罗来纳州立大学的研究人员研发了一种机械蝙蝠,只有巴掌大小。机械蝙蝠的关节由记忆合金制成,“肌肉”也是智能材料合金制成的,机械蝙蝠可以在空中完成各种动作,而且始终都能恢复最初的状态。

人类基因组计划的目标是测定人类染色体中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列,破解人类遗传信息的秘密。

◎DNA