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无线机械手能让我们更轻松、舒适,更安全。虽然现阶段的无线机械手还处在实验室阶段,但是机械手技术的进步让它正在越来越接近我们的生活。这篇文章我给大家说明无线机械手是什么以及它是如何进化的。首先,我要介绍机械手的组成部分。然后,我再介绍机械手如何在办公、工业以及军事环境下独立或者协同工作。最后,我列举了一些它们的缺点和一些应对的方法。
机械手的身体构造不尽相同,从小体积的小车机械手到大个的人形机械手。机械手臂即可以轻轻的抓起一个鸡蛋,也可以代替人类在流水线上进行枯燥乏味的重复性工作。机械手还能代替人类执行一些危险的任务,比如深海机械手可以从随时可能因为轻微扰动而崩塌的暗礁中取出失落的物品。
不管有没有类似于“脸”的部分,机械手都装备有一些机械设备或者传感器(基本的视觉和图案识别)。还有一些运动学的程序和类似于真实世界声音的发声器。很多机器人都有无线通信装置,使之能够在人的操控下与外界环境交互。
无论任何形式的机械手都肯定有一个“大脑”。这个大脑就是指微控制系统(MCU),就像你的台式电脑或者笔记本电脑里的CPU一样。但是它没有CPU那么消耗电和内存。它们通常只用来执行特定的任务,比如人脸识别或者指纹识别的处理芯片。
一个机械手能够在什么程度与环境交互,在于它在执行指定任务前时环境了解多少。在DavidBruemer和RonRujam的《基于行为的机械人:机械人的学习》(参考资源)一个机械手要想在遥远的行星上采集岩石样本,首先要“花足够的时间确定穿越行星表面的策略”。这意味着机械手必须在没有人为干预的情况下,调整自身的行为去适应未知的环境条件。
另一方面,在战场上的军用机械手就没有那么多闲情逸致去适应环境,这个时候远程遥控的人的反应能力就是制胜的关键了。机器人要学习如何执行不同的任务,那就在战场之外的军事训练场所慢慢进行。
不是所有的机械手都能完全自动。有些机器人无法适应未知的或者不常见的环境条件。这些机器人需要依靠能够引入人工协助和引导的可调节自治技术(见资源部分《袋鼠机器人的可调节自治技术》)。
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