首页 > 范文大全 > 正文

苍蝇原来是机器人

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了一篇苍蝇原来是机器人范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

苍蝇机器人起飞

研制机器苍蝇的科学家罗伯特伍德来自哈佛大学,他一直将薄翼式机器人作为自己研究的重点。2007年,在罗伯特伍德的带领下,美国哈佛大学的科学家们首次研制出了一款体型小巧的机器苍蝇,用来侦察有毒物质。

为了让机器苍蝇看起来更像是真正的苍蝇,研究人员在研制过程中使用了激光加工技术。借助激光,科学家们成功制造出了极其纤薄的碳纤维薄片,通过这些薄片,他们又成功地将机器苍蝇的各种功能组件连接在了一起。此外,为了让机器苍蝇身上的某些部分可以运动起来,专家们还使用了一些在电场作用下可以改变形状的高分子化合物。

罗伯特伍德接通外部电源后,机器苍蝇便开始“飞”了起来――它的碳纤维翅膀大约有15毫米的长度,每秒可以来回扑扇120次。研究人员通过配套遥控器的控制,已经可以使机器苍蝇向各个不同的方向飞行了。

营救搜索显神通

后来,罗伯特伍德带领同事们又开始对机器苍蝇进行了新的改进。一直以来,科学家们最希望它能在救援和侦察中发挥作用。例如,当地震发生房屋倒塌时,机器苍蝇将能代替人类从事高风险工作,避免不必要的伤亡。

在设计中,罗伯特伍德和他的同事有个特别的做法,就是让急救人员将数千个回形针大小的飞行机器人分散到整个灾区,让它们去侦测生命迹象。虽然有一些机器苍蝇可能撞碎窗口的玻璃或陷入死角,但是有些还是可以从裂缝和下塌横梁中逃出来的。每当找到幸存者时,它们便会在原地等待并使用其剩余的能源向营救人员传递搜救结果。所以哪怕只有1%的苍蝇能够幸存,探测任务也可以成功完成。

为什么是苍蝇

苍蝇是自然界最有天分的空气动力学家。一只小小的家蝇可以在 1 秒内转弯 6 次,它们能够定点盘旋、俯冲、在空中直上直下、向后飞、翻筋斗、停在天花板上;食蚜蝇甚至能够定点盘旋,往前飞到另一地点,再分毫不差地回到原来盘旋的地方,堪称动物界的“精确制导”高手。苍蝇这种令人吃惊的飞行能力,让罗伯特伍德及他的研究团队十分感兴趣。

经过无数次的反复试验,罗伯特伍德研究团队研制的机器苍蝇在功能上越来越接近真的苍蝇。它们和真正的苍蝇拥有相同的飞行结构,包括机身(外骨骼)、发动机(飞行肌)、传动机(胸)、机翼(翅膀),虽然每部分的功能都比较简单,但已经足够保证其自身能自如飞行,且能够像真苍蝇一样,每秒也有120次扇翅。

用特殊材料制成

罗伯特伍德和他的同事非常注重制作机器苍蝇的选材,既要保证效果也要价格合适。所以他们现在使用的是制作精良、硬度适中的碳纤维增强复合材料,代替了之前激光微细加工技术的超薄材料。这样一来,一只苍蝇的造价还不到10美元。

经过材料的恰当选择,现在最新版机器苍蝇不但造价低而且它的重量只有60毫克,与双翅类昆虫的重量几乎一样,而其自身的推力将近是它们的两倍,这跟真正的苍蝇几乎完全一致。

解决了材料问题,接下来便是机器苍蝇如何获取能源的问题了。罗伯特伍德和他的同事估计如今压缩过的最好的锂电池也要50毫克,占了机器苍蝇体重的一半,而且这也只能维持它飞行5~10分钟。为了增加飞行时间同时减轻电池重量,他们必须增加电池的能量密度,或者开发自给能量技术,比如在它背上安装一个太阳能电池板,再或者将其翅膀的振动转换成电流等等。

未来的“超级间谍”

群居昆虫能完成的任务非常复杂,足以令人类惊叹。例如,在没有设计图纸的情况下,白蚁们依然能够建造出一种比自身大数百万倍的建筑物。罗伯特伍德和他的同事们正在研究如何让机器苍蝇也能够掌握这一本领,这样就可以使成群的简单机器人去完成复杂的任务。

在未来的机器苍蝇身上,将会安装许多传感器和微型摄像机,因此它们能做的事情很多。比如可以用来发现森林火灾;在未来登上新星球后,机器苍蝇也可以代替航天员,在各种复杂条件下完成拍照、摄影、取样等工作;而在未来战争中,机器苍蝇甚至可以带上微型炸药,飞到敌方总部,将其指挥官炸死或炸毁指挥中心的所有仪器。总之,机器苍蝇将完成“007”也完成不了的任务,成为名副其实的“超级间谍”。

在取得初步胜利后,罗伯特伍德和同事们透露目前他们还在加紧研发一种完全自主的机器人昆虫,这大概需要5年。5年以后,这些设备可能已经不再是什么神秘装备,就像现在的电子产品一样开始融入我们的日常生活。也许,那时当一只苍蝇从我们头顶飞过时,我们还需要仔细辨别一下,看看这只苍蝇是不是机器的。