人造的甲虫(2)

发布时间:2022-09-28 18:17:34

从最早的老式汽车到现代化的各种车辆,作为交通工具的汽车,已经走过了一百多年的发展历程。在人们的努力下,这种人造甲虫也在新的概念中继续演化,并在某些状态下具有了新的功能,从而焕发出了新的生命。

目前各种型号的汽车,还在继续使用比较容易制造的圆形的车轮,这是因为从圆形的圆心到圆周的任何一点的半径,在长度上都完全相同。圆形的车轮能在诸如公路和机场跑道之类的平面上自由滚动,而不会产生强烈的颠簸现象。如果车轮是方形或是其它的形状,那么行驶起来就会给人以完全不同的感觉。

虽然车轮对于人们非常有用,然而许多生物却在长期的进化中,发展出了更为经济有效的用腿来支撑和运动的方式。这也是经由自然选择得到的结果。

在继续保留汽车现有的基本外形,完善并扩展功能的同时,人们也在设法解决汽车行驶时需要占用道路,并且在路况处于不佳状态时,通行能力较差的问题。并根据仿生学的原理,着手研制与某些甲虫形状相近的,具有多种功能的新式交通工具。这些工作得到了有关方面的支持,到目前为止已经获得了部分的成功。

通过长时间的观察,人们发现蜘蛛是一种进化得相当成功的动物。蜘蛛的腿上长有能感知轻微震动的绒毛,这种传感方式可以让蜘蛛快速地判断并确定外来物的准确位置。蜘蛛运用生长在身体两侧的八条腿,能够快速地前后移动,也能够在原地改变前进方向,便于其采取攻击或自卫的行动。通过伸缩自如的腿,蜘蛛能顺利地越过许多障碍物,在腹部向上的时候,也能抓牢物体。需要时也能用腿来调整身体的高度和重心,使身体变形,让捕食和躲避敌害的过程显得简洁而轻松。特别是蜘蛛在崎岖不平的地面和墙壁上能够自由行走的能力,以及利用蛛丝结网捕食和进行自我保护的能力,更是让人羡慕而要着力研究开发的课题之一。

有人很早以前就设想过要模仿蜘蛛,用装有关节能控制方向的,类似活动支架的腿来代替汽车的车轮,这样就可以提高车辆在复杂地形上的通过性能,不必依靠公路,就能够在汽车难以通过的沙漠戈壁等地形上随意行走。这种蜘蛛形状的车辆特别适合于军事和工业方面的用途。作为新式的运载平台,也会在其它方面得到应用。人工路面的减少,可以节省大量的建造费用,对于方便动物迁徙,减少用地,保护环境,也具有积极的意义。

一般来说,用腿来支撑车身重量和产生动力在技术上相对比较容易,采用活动关节和液压装置就可以办到。但是要让装有八条腿的这种新型车辆,能够自行决定腿的移动速度和伸展幅度,能配合默契互不干扰,实现平稳协调地运动,则是个在技术上有相当难度的问题。因为这些动作通常需要借助中心控制系统进行复杂的解算和重心调整,才能顺利完成。采用语音控制的自适应系统,可以很好地解决控制方面的问题。不仅整车配置的功能化和人机关系方面的问题需要解决,在结构材料和最终价格方面,也需要作出考虑和选择,否则就会使实用性降低到难以接受的程度。能够放心地让表面安装着太阳能电池板的人造蜘蛛在植被茂密,并且天气多变的地区独立活动,在目前的技术条件下也是困难重重。由于其中的一些问题尚未得到妥善解决,体积小巧重量较轻的人造甲虫在民间的应用,可能要经历较为漫长的过程。

这种人造蜘蛛在对其它星体的探索活动中,也能够得到高效的应用。在有着高大的火山和很深的峡谷,散布着岩石和沙砾的外星表面,即便是高度智能化的火星车也会在许多时候显得力不从心,无法完成预定的任务。而具有自适应能力的人造蜘蛛则会按照控制人员的意图,主动前往需要考察的地方,获取那里的各种数据资料。在自身安全方面,也能让危险事态得到缓解,避免出现在越障过程中由于翻倒和跌落而发生损坏的事情。

虽然人造的有强大功能的机器甲虫要达到实用阶段还有些距离,但是人们正在向这个方向继续努力。也许有一天,在停车场上,就会出现很多这样的人造甲虫。

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