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德国人工智能研究中心开发出了一种猩猩机器人,可以登月进行太空采矿

2018年02月07日 10:20:06 中国传动网

德国人工智能研究中心(DFKI)开发出了一种猩猩机器人,计划未来让它们登月进行太空采矿。这类机器人有望取代当前月球勘测任务中的滚轮式探测器。

好莱坞科幻大片《猩球崛起》系列近年来全球热卖,在影迷中人气飙升,猩猩不仅能够在荧幕中神灵活现,科学家们也在探索猩猩更多的潜力。

据CNN报道,一个来自德国人工智能研究中心(DFKI)的设计就把目光放在了黑猩猩上,他们开发出了一种猩猩机器人,计划未来让它们登月进行太空采矿。这类机器人也有望取代当前月球勘测任务中的滚轮式探测器!

自从在月球上发现了其存有地球难得的核融合燃料「氦-3」后,月球被视为未来能源的新出处,各国都想利用「氦-3」资源创造财富,人们认为月球上的这个元素储量很大,可能有一天能带动地球上的核聚变发电厂。“太空采矿”也为了热门话题,而机器人是代替人类做此研究的理想选择,特别是在降低成本上!

之所以选择猩猩,是因为DFKI希望这个名为“iStructDemonstrator”的设计能充分利用其与生俱来的四肢稳定性及其攀爬、抓取和在各种地形移动的优势。

这款猩猩机器人具有机械手臂、腿部和脊椎,能够模拟灵长目动物的行为。后腿还能够直立站起来,使用手臂采集样本,或者超过前方障碍物。它的重量有18公斤,尺寸大小为66×43×75厘米。

四足动物四脚站立可能很稳固,但是在平地上的速度和敏捷度却会受到限制,因此平地上用两足行走比较有优势。猩猩最宝贵的特性就是能根据不同的地形来选择不同的走路姿态。如果在两足不好平衡身体时,它们会把前足放下变成四足行走,而当地形好走了它们又会变成两足行走。

为了测试这款机器人猩猩的性能,研发者还专门在实验室中仿造了月球的陨石坑。据开发者介绍,实验结果让人很满意,这款机器人猩猩可以在20度的坡上上下行走。在做这个研究时,研发者们发现四条腿和两条腿行走的区别确实很大,也促使他们慢慢摸清楚人类是如何从四肢进化成直立行走的。”

以前的大多数多足机器人为了方便设计和控制都配备了单点接触地面的脚,但是这次为这款黑猩猩做的是一个复杂的低肢体转矩系统,将机器的转矩和猩猩放低的身体结合在了一起。

而且,研发者还模拟真猩猩,在它们的手脚上配置了多个传感器和接触点。它们身上的传感器包括压力传感器,和43个单独的力敏电阻FSR传感器,还配有额外的6个FSR传感器避免碰撞。除此之外,它们的脚后跟还配有脚跟距离传感器,来预测脚跟着地的状况,还有两个温度传感器来平衡它们体内的电子产品之间的温度差。

不过这款猩猩机器人最大的优点是,它们和真正的黑猩猩一样有一根脊椎骨。

德国研发黑猩猩机器人登月采矿,未来或将 “称霸月球”

研究员Kuhn解释说:“我们(的机器人)有一个开动的脊柱,这是机器人的首次尝试,因为我们发现脊椎对腿部运动影响也很大。出乎意料的是,我们不那么需要膝盖活动,在做了这根脊椎骨之后膝盖对机器人移动的作用就少了很多。

这根脊椎不仅能很好地支撑机器人本身的重量并使之行走,还能在身上额外承受20~25公斤的重物。因为脊椎里面有嵌入电子器件,这个整体结构还能用作6轴的力扭矩传感器,使它们能模仿人类和动物的移动能力进行一系列运动。

相对于别的设计,这款登月机器人的操作规范列下来可以让人倒吸冷气。这个机器人不仅能看、钻孔、碾磨、收集甚至过滤,还能应对非常恶劣的环境(比如极端温度和真空)。除此之外,它还能以最小负载完成最大强度、多样化的任务,而且在做错事情时可以自己解决问题。

Kuhn介绍说,因为我们距离月球有38万公里,机器人的操作是允许出现一点差错的。他们必须使用不同的技术,以及和地球上不一样的电子器件,这些器件需要符合太空应用质量并检验合格。同时要把机器人里赘余的东西拿掉,而一旦出了差错就要设计另外一个制动器。

德国研发黑猩猩机器人登月采矿,未来或将 “称霸月球”

猩猩并不是唯一一个被期望飞上太空的“动物”,DFKI同时还制定过螳螂和蝎子的登月计划。它们中的很多还处于模型阶段,这些动物在运动/位移上也有很大潜力。

也许不久的将来就会有一只机器猩猩登月了,这是它的一小步,却是所有机器人的一大步!

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