這些機器可以幫助從手術到災難應對的一切
由Howie Choset的團隊構建的蛇機器人可以在許多方向扭轉, 並且移動 - 滑動, 游泳 - 像他
當你想到機器人時,
但是今天的工程師正在製造可以做更多有趣工作的機器人。 像蛇一樣的機器人有一天可以在地震後尋找受害者, 或幫助醫生進行手術。 水下機器人可能會導致魚類遠離環境災難。 人性化的機器人可以幫助患有疾病或身體殘疾的人。
構建和程式設計機器人的工程師有著迷人的工作。 這些研究人員修補了實驗室的機器, 並編寫了電腦軟體來控制這些設備。 匹茲堡卡內基梅隆大學的Howie Choset說:“他們是最好的玩具。 ” Choset是一個機器人, 一個設計, 構建或程式設計機器人的人。
驚人的蛇形
當Choset是一個孩子時, 他對任何移動的東西感興趣 - 汽車, 火車,
他希望繼續從事機器人工作, 他在大學學習電腦科學。 但是當他在加利福尼亞理工學院畢業于帕薩迪納時, Choset的同事正在製作比遙控車更冷的東西:機器蛇。 一些機器人只能向前, 向後, 向左和向右移動。 但蛇可以在許多方向扭轉, 並且可以穿越許多不同類型的地形。 “蛇比汽車更有趣, ”Choset總結說。
這些蛇機器人可以滾動, 前進, 爬上一條腿, 甚至游泳。 信用:Howie Choset
在卡內基梅隆開始工作之後, Choset和他的同事們開始開發自己的蛇機器人。 一個典型的蛇機器人由一堆連接在一起的金屬容器組成, 每個都有一個電機和電子部件。 Choset的團隊程式設計機器人執行與真正的蛇相同的動作, 如向前滑動和向前移動。 機器人也以蛇般的方式移動, 比如滾動。 Choset的蛇機器人可以爬過草地, 在池塘裡游泳, 甚至爬上旗杆。
機器人有另一個特點:他們可以進入狹小的空間。
Choset說:“蛇去不了了。 這個壯舉可以幫助挽救生命。
但是, Choset想知道他的蛇是否也可能對醫藥有用。 對於一些心臟手術, 醫生必須打開病人的胸部, 穿過胸骨。 從這些手術中恢復可能非常痛苦。 如果醫生可以通過在身體上做一個小洞並發送一個薄的機器人蛇來執行手術呢?
Choset與現在在哈佛醫學院的心臟外科醫生Marco Zenati聯手調查這個想法。
波士頓的一家名為Medrobotics的公司現在正在使用這種技術進行手術。
蛇機器人甚至可以用來搜索古代的文物。 Choset正在探索發送機器人進入埃及考古遺址的可能性, 這些考古遺址對於人們來說太小或危險。 配備攝像頭的機器人可以向科學家展示內部是什麼, 甚至可以檢索人造物。
Choset說, 即使在他的團隊創作15年的時間裡, “我仍然不覺得看不到我的機器人的動作。”
聽從領隊
紐約大學理工學院的機械工程師Maurizio Porfiri也在製作看起來像動物的機器人。但他有一個不同的目標 - 説明真正的動物。
Porfiri的團隊建立了像魚一樣的機器人。這些研究人員希望他們的機器足以令人信服的真正的魚接受機器人作為他們的一部分。這樣,機器人可以將魚引導到危險區域,例如漏油。
工程師Maurizio Porfiri和他的團隊設計和建造了一個模仿魚的機器人。
紐約大學理工學院
Porfiri一直對動物感興趣。當他長大了,他最喜歡的活動之一是去動物園。但他也喜歡他在日本漫畫中看到的機器人。所以當他開始自己的實驗室時,他決定結合他的兩個興趣。
科學家們已經知道,魚在大型協調小組中游泳,叫做學校。導致學校的魚離開了,或者是在他們身後的一片受干擾的水域。因為在另一條魚的身後游泳,游泳的能量不如單獨游泳,所以許多魚會跟隨領導者,創造學校。
為了找出魚是否會接納機器人的領導者,Porfiri的團隊不得不先建立一個魚形機器。其靈活的尾巴可以來回轉動,推動機器人前進。Porfiri解釋說,為了讓真正的動物與這個裝置進行互動,魚類需要看到像它們一樣的遊戲,像它們一樣遊動。
一條真正的魚跟隨機器魚在水道中。信用:紐約大學理工學院
研究人員將機器人置於實驗室的水道中,並以不同的速度使機器人的尾巴跳動。然後他們添加了真正的魚叫做金色的發光體,並測量了魚在機器人附近花費了多少時間。他們還注意到魚類是否在機器人前面或後面游泳。
如果機器人的尾巴沒有跳動,魚沒有受到重視。但是當機器人的尾巴以一定的速度移動時,魚開始在其後面游泳。Porfiri認為魚跟隨機器人,因為它讓游泳更容易。“魚喜歡騎機器人的尾巴,”他說。
不是所有的魚跟隨機器人,但是。Porfiri的團隊正在試圖找出原因。工程師可能需要使用幾個不同的機器人,每個機器人吸引或排斥不同的魚,以吸引盡可能多的追隨者在野外。
Porfiri的團隊也在研製一種機器人潛艇,可以幫助動物進行囚禁。在外面有螺旋槳的潛艇可能會傷害動物。所以研究人員正在開發一種“安全”的潛艇,內置其所有的移動部件。
水族館的培訓師可以使用機器人潛艇來玩動物,如海豹或海象。例如,訓練者可以將食物附在潛艇上,讓動物“狩獵”,就像在野外獵物一樣。具有與野生動物更相似的生命的俘虜動物更好。
具有個性的機器人
當馬亞馬蒂(MajaMatarić)高中時,她寫了一個“談話”的電腦程式回到了一個人身上。使用者可以在電腦中輸入消息,程式會顯示回復。
現在,位於洛杉磯南加利福尼亞大學的機器人專家馬塔里奇(Matarić)領導著一個將機器稱為社會輔助機器人的團隊。這些設備可以通話,進行手勢和移動。
MajaMatarić的團隊是程式設計機器人,可以幫助溝通障礙的人練習他們的社交技能或身體殘疾的人練習練習。
PHIL CHANNING
Matarić希望她的團隊的機器人幫助有疾病或身體殘疾的人。例如,阿爾茨海默氏症患者會引起記憶和腦功能問題,可能需要幫助進行精神鍛煉。一名在中風後重新使用手臂的人可能需要鼓勵繼續進行有益的練習。
Matarić說,由於沒有足夠的人提供所需的全部説明,“技術必須進入”。
在一項研究中,Matarić的團隊測試了一個機器人,人們從中風恢復。中風是由腦中破裂的血管或血液阻止血液流向大腦引起的。細胞的小區域在中風期間死亡。所以後來身體的一部分,像手臂,可能會變弱或麻木。病人必須繼續行使手臂恢復。然而,這些練習可能是困難和不愉快的。
Matarić和她的同事編寫了膝蓋高度的機器人,要求患者進行鍛煉,然後監測患者的運動。如果這個人積極地用他或她的手臂,這個機器人會說鼓勵的事情。
該團隊測試了機器人,其中六人實際上從中風恢復。當機器人存在時,患者往往會更長時間地進行練習,並遵循指導,而不是提示。
接下來,研究人員測試了機器人的個性是否影響了人們對此的反應。機器人可以被指示緊密地移動,大聲說話,並作出有力的聲明,例如“你可以做到!”其他時候,研究人員將程式設計機器人更加羞怯。在這些時代,機器人保持了一點距離,輕輕地提出了溫和的建議,如“我知道這很難,但記住這是為了你自己的好”。
在這項研究中,健康成年人使用較弱的手進行鍛煉。這些任務類似於從中風恢復的患者所做的工作,例如移動鉛筆或轉動報紙頁面。團隊發現,當機器人的個性與自己的個性相似時,人們更長時間地執行任務。
Matarić還致力於機器人幫助兒童腦部問題被稱為自閉症譜系障礙。有這些條件的孩子有困難與人溝通和互動。Matarić希望機器人可以幫助這些孩子練習他們的社交技能。機器人與人的一大優勢:它永遠不會疲勞或沮喪或憤怒。
該團隊設計和程式設計了一個3英尺高,人性化的機器人,可以產生噪音,移動,揮動和吹泡泡。在一項研究中,研究人員觀察了八名自閉症譜系障礙兒童對強盜的反應。有些孩子似乎喜歡這個設備:他們和機器人交談,玩弄它,並試圖讓機器跟隨他們。其他孩子似乎不舒服,也許是因為強盜的電機發出的聲音。這些孩子遠離機器人,靠近他們的父母或靠在牆上。
Matarić的團隊現在正在努力改進強盜,以便機器人能夠判斷孩子是否有良好的反應或消極的反應。例如,如果孩子躲在牆上,強盜可能會離開,發出令人鼓舞的噪音或只是關閉電機。
名為“強盜”的機器人可以發出聲音,移動,揮動和吹動氣泡。信用證:麻省馬塔里奇
Matarić,Choset和Porfiri只是目前在機器人工作的眾多工程師中的一員。Matarić說,無論您想要創造探索海洋的機器人,前往外太空,説明老年人或執行醫療程式,“我們在這一領域我們能做什麼都沒有限制。
權力詞
機器人一種可以感知其環境,處理資訊並回應具體操作的機器。一些機器人可以在沒有任何人類輸入的情況下行動,而其他機器人可以由人類引導。
人造物人造物。
喚醒在水中移動的物體(例如船或游泳動物)留下的受擾水的區域。
自閉症譜系障礙一種以社會互動和溝通為特徵的發育障礙
關鍵字:黑科技,機器人
聽從領隊
紐約大學理工學院的機械工程師Maurizio Porfiri也在製作看起來像動物的機器人。但他有一個不同的目標 - 説明真正的動物。
Porfiri的團隊建立了像魚一樣的機器人。這些研究人員希望他們的機器足以令人信服的真正的魚接受機器人作為他們的一部分。這樣,機器人可以將魚引導到危險區域,例如漏油。
工程師Maurizio Porfiri和他的團隊設計和建造了一個模仿魚的機器人。
紐約大學理工學院
Porfiri一直對動物感興趣。當他長大了,他最喜歡的活動之一是去動物園。但他也喜歡他在日本漫畫中看到的機器人。所以當他開始自己的實驗室時,他決定結合他的兩個興趣。
科學家們已經知道,魚在大型協調小組中游泳,叫做學校。導致學校的魚離開了,或者是在他們身後的一片受干擾的水域。因為在另一條魚的身後游泳,游泳的能量不如單獨游泳,所以許多魚會跟隨領導者,創造學校。
為了找出魚是否會接納機器人的領導者,Porfiri的團隊不得不先建立一個魚形機器。其靈活的尾巴可以來回轉動,推動機器人前進。Porfiri解釋說,為了讓真正的動物與這個裝置進行互動,魚類需要看到像它們一樣的遊戲,像它們一樣遊動。
一條真正的魚跟隨機器魚在水道中。信用:紐約大學理工學院
研究人員將機器人置於實驗室的水道中,並以不同的速度使機器人的尾巴跳動。然後他們添加了真正的魚叫做金色的發光體,並測量了魚在機器人附近花費了多少時間。他們還注意到魚類是否在機器人前面或後面游泳。
如果機器人的尾巴沒有跳動,魚沒有受到重視。但是當機器人的尾巴以一定的速度移動時,魚開始在其後面游泳。Porfiri認為魚跟隨機器人,因為它讓游泳更容易。“魚喜歡騎機器人的尾巴,”他說。
不是所有的魚跟隨機器人,但是。Porfiri的團隊正在試圖找出原因。工程師可能需要使用幾個不同的機器人,每個機器人吸引或排斥不同的魚,以吸引盡可能多的追隨者在野外。
Porfiri的團隊也在研製一種機器人潛艇,可以幫助動物進行囚禁。在外面有螺旋槳的潛艇可能會傷害動物。所以研究人員正在開發一種“安全”的潛艇,內置其所有的移動部件。
水族館的培訓師可以使用機器人潛艇來玩動物,如海豹或海象。例如,訓練者可以將食物附在潛艇上,讓動物“狩獵”,就像在野外獵物一樣。具有與野生動物更相似的生命的俘虜動物更好。
具有個性的機器人
當馬亞馬蒂(MajaMatarić)高中時,她寫了一個“談話”的電腦程式回到了一個人身上。使用者可以在電腦中輸入消息,程式會顯示回復。
現在,位於洛杉磯南加利福尼亞大學的機器人專家馬塔里奇(Matarić)領導著一個將機器稱為社會輔助機器人的團隊。這些設備可以通話,進行手勢和移動。
MajaMatarić的團隊是程式設計機器人,可以幫助溝通障礙的人練習他們的社交技能或身體殘疾的人練習練習。
PHIL CHANNING
Matarić希望她的團隊的機器人幫助有疾病或身體殘疾的人。例如,阿爾茨海默氏症患者會引起記憶和腦功能問題,可能需要幫助進行精神鍛煉。一名在中風後重新使用手臂的人可能需要鼓勵繼續進行有益的練習。
Matarić說,由於沒有足夠的人提供所需的全部説明,“技術必須進入”。
在一項研究中,Matarić的團隊測試了一個機器人,人們從中風恢復。中風是由腦中破裂的血管或血液阻止血液流向大腦引起的。細胞的小區域在中風期間死亡。所以後來身體的一部分,像手臂,可能會變弱或麻木。病人必須繼續行使手臂恢復。然而,這些練習可能是困難和不愉快的。
Matarić和她的同事編寫了膝蓋高度的機器人,要求患者進行鍛煉,然後監測患者的運動。如果這個人積極地用他或她的手臂,這個機器人會說鼓勵的事情。
該團隊測試了機器人,其中六人實際上從中風恢復。當機器人存在時,患者往往會更長時間地進行練習,並遵循指導,而不是提示。
接下來,研究人員測試了機器人的個性是否影響了人們對此的反應。機器人可以被指示緊密地移動,大聲說話,並作出有力的聲明,例如“你可以做到!”其他時候,研究人員將程式設計機器人更加羞怯。在這些時代,機器人保持了一點距離,輕輕地提出了溫和的建議,如“我知道這很難,但記住這是為了你自己的好”。
在這項研究中,健康成年人使用較弱的手進行鍛煉。這些任務類似於從中風恢復的患者所做的工作,例如移動鉛筆或轉動報紙頁面。團隊發現,當機器人的個性與自己的個性相似時,人們更長時間地執行任務。
Matarić還致力於機器人幫助兒童腦部問題被稱為自閉症譜系障礙。有這些條件的孩子有困難與人溝通和互動。Matarić希望機器人可以幫助這些孩子練習他們的社交技能。機器人與人的一大優勢:它永遠不會疲勞或沮喪或憤怒。
該團隊設計和程式設計了一個3英尺高,人性化的機器人,可以產生噪音,移動,揮動和吹泡泡。在一項研究中,研究人員觀察了八名自閉症譜系障礙兒童對強盜的反應。有些孩子似乎喜歡這個設備:他們和機器人交談,玩弄它,並試圖讓機器跟隨他們。其他孩子似乎不舒服,也許是因為強盜的電機發出的聲音。這些孩子遠離機器人,靠近他們的父母或靠在牆上。
Matarić的團隊現在正在努力改進強盜,以便機器人能夠判斷孩子是否有良好的反應或消極的反應。例如,如果孩子躲在牆上,強盜可能會離開,發出令人鼓舞的噪音或只是關閉電機。
名為“強盜”的機器人可以發出聲音,移動,揮動和吹動氣泡。信用證:麻省馬塔里奇
Matarić,Choset和Porfiri只是目前在機器人工作的眾多工程師中的一員。Matarić說,無論您想要創造探索海洋的機器人,前往外太空,説明老年人或執行醫療程式,“我們在這一領域我們能做什麼都沒有限制。
權力詞
機器人一種可以感知其環境,處理資訊並回應具體操作的機器。一些機器人可以在沒有任何人類輸入的情況下行動,而其他機器人可以由人類引導。
人造物人造物。
喚醒在水中移動的物體(例如船或游泳動物)留下的受擾水的區域。
自閉症譜系障礙一種以社會互動和溝通為特徵的發育障礙
關鍵字:黑科技,機器人