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机器人如何工作

经过:汤姆·哈里斯克里斯·波莱特(Chris Pollette)|

移动机器人

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波士顿Dynamics的机器人狗斑点展出,在拉斯维加斯举行的世界上最大的年度消费技术贸易展上CES 2022展出。Tayfun Coskun/Anadolu代理商通过Getty Images

机器人臂相对容易构建和编程,因为它们仅在密闭区域内运行。当您将机器人发送到世界上时,事情会变得有些棘手。

首先,机器人需要一个工作的运动系统。如果机器人只需要在光滑的地面上移动,则车轮通常是最佳选择。车轮和轨道也可以在更粗糙的地形上工作。但是机器人设计师通常会看着腿,因为他们更适应。建造腿部机器人还可以帮助研究人员理解自然运动 - 这是一个有用的练习在生物学研究中

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通常,液压或气动活塞移动机器人腿。活塞连接到不同的腿部段肌肉附着在不同的骨头上。这是一个真正的技巧,使所有这些活塞都可以正常合作。作为一个婴儿,您的大脑必须完全弄清楚肌肉收缩的正确组合,以直立行走而不会掉下来。同样,机器人设计师必须弄清楚步行和编程中涉及的活塞动作的正确组合。许多移动机器人都有内置平衡系统(集合陀螺仪,例如)告诉计算机何时需要纠正其运动。

设计师通常会向动物界寻求机器人运动的想法。六足昆虫的平衡非常好,并且他们适应很好到各种各样的地形。四足机器人,例如波士顿Dynamics的位置看起来像狗和相似性品种比较当他们从事危险工作时例如施工检查。两足机器人的挑战是要正确平衡,但是人类在实践方面变得更好。波士顿动力学的地图集甚至可以做跑酷

空中机器人也受到现实世界示例的启发。尽管许多使用我们在飞机上看到的翅膀,但研究人员还开发了使用的技术类似翼的柔软的致动器。现在,大多数人都熟悉螺旋桨动力的无人机,这些无人机为娱乐,体育赛事和监视提供了惊人的相机照片。这些徘徊的机器人中的一些也可以连接在一起,以创建大量机器人,例如在东京夏季奥运会在2021年。

水下,机器人可能会穿过海底。一个例子是银2,一个像螃蟹一样的机器人旨在查找和清理塑料废物。这底栖漫游者II改用胎面。蛇机器人,当然是从它们复制的动物的动物中取下的名字,可以在水下操作并在陆地上。他们甚至在人体中工作得很好进行手术维修

一些移动机器人由遥控器控制 - 一个人告诉他们该怎么做以及何时做。遥控器可能会通过连接的电线与机器人通信,或者使用收音机要么红外信号。远程机器人可用于探索危险或无法接近的环境,例如深海或内部火山。一些机器人仅由遥控器部分控制。例如,操作员可能会指示机器人进入某个位置,但是机器人没有将其转向,而是找到了自己的方式。

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