微型機器人需要做什麼
⑴ 什麼是微型機器人
微機械學應運而生
——20世紀末微型機器人的誕生科學家預言,20世紀最偉大的科學領域是微世界,比針尖還小的微型機械開創了嶄新的科學領域。微型機器人,已成為人類驕子。
多大的機器人算微型機器人?在20世紀80年代,日本東京大學教授林輝的定義是:1毫米至10毫米為小型機械,10微米至1毫米為微型機械,10納米至10微米為超微型機械,統稱為微型機械。微型機器人的體積,可以做到微米級甚至亞微米級,重量輕至納克,加工精度達微米、納米級。
日本一家公司,已經用微型零件安裝了一輛能開動的微型汽車,它的大小相當於一顆米粒,靜電馬達的直徑只有1-2個微米。這家公司,還製造了一種能開動的微型車床,大小隻有普通車床的萬分之一;公司製造的人工智慧尺蠖,直徑只有5.5毫米。據稱,不久的將來,這種人工智慧尺蠖,將有可能在核電站的彎彎曲曲的管道中爬行,去尋找管道的裂縫。
德國微型技術研究所的物理學家沃爾夫岡·埃菲爾德,已研製出一架雙引擎直升機,重量不到0.5克,能向空中升起130毫米。它的高性能微型馬達,功率為1瓦,每分鍾轉速可達10萬轉,個頭卻只有削尖的鉛筆尖那麼大。這種尺寸只有黃蜂大小的直升機,雖然離實用還有很大距離,但是它令人信服地表明,極其微小的微型馬達,最終將能用來驅動電子顯示器、手錶、微型計算機、激光掃描器和微型外科手術器械等。
要做成微型機器人,原先的工業技術已完全不適用。構成微型機械必須有非常小的零件,製造那樣的零件,要求材料、加工方法和組裝,都必須開發全新的技術。美國得克薩斯儀器公司利用製造矽片的蝕刻工藝,來製造尺寸極小的微電子機械繫統——MEMS。MEMS技術是集成電路微細加工技術,它將驅動器、傳動裝置、感測器、控制器、電源集成於幾立方毫米的多晶矽片上,因而能獲得機電一體化的微型機械。一些MEMS的雛形已在美國、日本、德國獲得廣泛應用。例如,一種直徑只有頭發絲粗細的自動檢測感測器,已經安裝在數百萬輛小汽車里,當它感到沖擊來臨時,就會讓空氣包自動張開,保護司機和乘客。
科學家發現,微型機械的可靠性和結實程度非常驚人。美國的貝爾實驗室將一輛微型機械震動了20億次,根本沒有損壞它一絲一毫,因為它實在太輕,就像把紙屑往地上摔一樣不會受損。
微型機器神奇的前景,引起了科學家的高度重視和濃厚興趣,於是一門新興學科——微機械學也就應運而生。
1991年10月,日本投資1.7億美元研製出一種微型潛艇狀膠囊,內裝袖珍機器人。膠囊的直徑僅8.5毫米,像艘小潛艇,若被吞進胃中,它能觀察和分析胃部情況,醫務人員便可通過遙控指揮,操縱膠囊內的電腦程序進行工作,遇到病灶還可以進行治療,完成治療任務後,便隨糞便排出,對人體絲毫無損。
日本生產的另外一種微型導管,直徑僅5毫米,尾部有攝影機和激光機,管內裝有機器人。管子可以從皮膚插進血管,也可以插入膽囊或胰臟。機器人進入人體後,可以通過它的攝影機,把人體內的狀況清晰地顯示在電視屏幕上,供醫生作出正確診斷;體內的機器人也可以直接用於治療。
日本東京大學工學部的肥健純教授等人,研究出可以進入人腦進行手術的機器人。實際上這是一支小小的針,針上裝有小型激光手術刀和能吸收組織的裝置。手術時,通過觀看X線和CT成像的合成立體頭部圖像,確定手術的部位以及進針的角度和深度,針進到合適位置,就在計算機的控制下開始手術。這台設備1994年已開始臨床應用。
為了確保手術安全,美國眼外科醫生查爾斯與一實驗室合作,於1996年研製出一個防止手術時手顫抖的機械繫統,設計出代替人手動作的機器人。當醫生移動操縱桿1厘米時,機械手術刀則只移動1毫米,使得手術動作細微精確,還可避免意外事故的發生。查爾斯當時預計,這種手術刀在兩年內可望投放市場。
美國明尼蘇達大學的波拉研製的一個裝置,能在血管中行走,能在人體血液中輸液,還可以連續地在血液中監視糖尿病人的葡萄糖濃度,並將胰島素輸送給患者。
在匹茲堡的卡內塞基梅隆大學,有人發明了一個微葉輪,它可應用於動脈粥樣硬化患者體內。它的葉輪刀片比頭發絲還細,被放置在人體血液中時,血液一流動,葉輪就旋轉。
能進入人體的各種袖珍機器人,已經微小到匪夷所思的程度;它們在醫學上所起的作用,是半個世紀以前的人所無法想像的。
⑵ 微型手術機器人是如何做到的
在這個科技發展迅速的時代,人們用智慧創造出便於人類出行住相關的各種智能電器比如現在大家幾乎不離手的手機,科技便於我們做很多的事情,我們只需要操控好,具體做機器會更加的穩,因為機器不會受情緒以及身體健康的影響,所以現在大力推進機器人,有的人還發明出來關於醫療的微型手術機器人,有的人不禁會問,微型手術機器人是如何做到的?是科學家通過模仿磁小體來做到的。
微型機器人是科學家通過模仿磁小體來控制的,而且運動的速度非常的快,結構也十分的穩定,所以操作起來是很好控制的,機器人代替人做手術,會將誤差更加的縮小,因為人有情緒或者某些身體因素,做手術的精確度會不如機器人,做手術的成功率也會提高。
⑶ 微型機器人能代替人類做哪些工作
微型機器人能代替人類做收銀員、計程車司機、高速公路收費員。
像阿里巴巴都開始投入無人超市了,那麼收銀這個工作也比較容易被取代。現在的支付方式也比較多,只需掃碼就可以完成一系列動作,並且裝袋自己就可以完成。這樣有助於減少超市人工壓力,降低人工成本。
網路無人汽車,樂視汽車,谷歌無人汽車都在路試階段,未來實現無人駕駛不再是夢想,也將大批取代計程車司機的工作。
研究人員還通過靜電感應讓 Robo-Bee 可以在任何錶面上停留,原理類似於氣球摩擦頭發產生電荷後可以吸附在天花板的現象。值得注意的是,機器人吸附所需的能量低於飛行所需能量的1000 倍以上。當它再次起飛時,切斷貼片的電源供應連接即可。
⑷ 微型機器人是怎樣的
微型機器人可分為厘米、毫米和微米尺寸機器人,有一定智能,可在微空間進行可控操內作或採集信息,其容最突出的優點是能執行常人無法完成的任務,而且可批量、廉價製造。美國研製的一種可探測核生化戰劑的微型機器人,只有幾毫米大小。還有一種構想中的「黃蜂」微型機器人,只有幾十毫克重,可攜帶某種極小彈頭,能噴射出腐蝕液或導電液,攻擊敵方裝備的關鍵電子部件。
⑸ 微型機器人有什麼精細的用途
微型機器人的作業能力達到了分子、原子級水平,已遠遠超過了藝術家在頭版發絲上作畫的程權度了。微型機器人還可以用於精密製造業的加工,用它製造存儲量更大的電腦存儲晶元,以及加工精度極高的「超平面磨床」等。應用微型機器人技術,可以使各種各樣的航天測量變得更為輕巧,磁帶錄音機之類的家用電器也會變得更加小巧和多用,電視屏幕可以做得既大又薄,其上各點的光亮度,可以用微型機器人自動控制。微型機器人也將使機械學發生一場革命。
⑹ 怎麼做小型簡單的機器人。。。
我想請問··你所說的··自己做是指的什麼呢?是指自己買零件來搭建···還是·說完全靠自己一個一個零件做出來··
好吧··其實我覺得後面那個想法對於一個初中生來說幾乎是不可能的事。我們在大學都還是買來的零件··如果你真的要自己做的話··呃·先學好初中基本電路知識吧··然後你以後要學單片機··學感測器原理··還要學控制·學編程···道路是曲折的·前途是光明的··呵呵
對於前一個想法,還是可以實現的··首先·你要有一塊主板··可以是樂高上拆下來的··可以是其他公司上機器人(比如:廣茂達··的)·拆下來的·可以直接到網上買一塊主板··然後··你要想好··你想要搭建一個什麼樣的機器人··主要是你想要讓你的機器人實現一個什麼功能··比如··你想要你的機器人·沿白色曲線·行走··那麼你就需要一個灰度感測器·(光感器··用來測顏色的·)連接上你的主板·通過程序來控制···或者你想要製造一個··尋找光源的·機器人··在黑暗中·會自動移動到光源處··那麼你需要幾個電機··一塊控制主板··一個光感器·加一套程序··收工··
呃·如果你認為·小型簡單的機器人·就是一個會移動的·機器的話··那還是去買個·四驅車吧···機器人·之所以稱為機器人··我覺得主要的·是它能實現人們想要它實現的功能··
其實··我認為·如果·真的對這方面·很感興趣的話·對於一個初中生·還是學好各方面知識先吧··然後·上一個·有機器人興趣小組的高中··最好是有老師帶的·能代表學校去參賽的·那樣會學到很多東西·的··也會交到很多·有同樣興趣的朋友··我的高中就是這樣過的··提前接觸這些知識·對以後上大學也很有幫助··
就這些了··還有問題留言··
⑺ 微型機器人還能代替人類做哪些工作呢
微型機器人能代替人類做收銀員、計程車司機、高速公路收費員。
像阿里巴巴都開始投入無人超市了,那麼收銀這個工作也比較容易被取代。現在的支付方式也比較多,只需掃碼就可以完成一系列動作,並且裝袋自己就可以完成。這樣有助於減少超市人工壓力,降低人工成本。
網路無人汽車,樂視汽車,谷歌無人汽車都在路試階段,未來實現無人駕駛不再是夢想,也將大批取代計程車司機的工作。
研究人員還通過靜電感應讓 Robo-Bee 可以在任何錶面上停留,原理類似於氣球摩擦頭發產生電荷後可以吸附在天花板的現象。值得注意的是,機器人吸附所需的能量低於飛行所需能量的1000 倍以上。當它再次起飛時,切斷貼片的電源供應連接即可。
⑻ 做機器人需要什麼零件
需要一台電腦和電線若干,電腦需要安裝PLC(可編程式控制制器,建議西門子的),開關電源、融短器、工程師工具箱(包括工具),鐵板,輪子,電機,向位器,
⑼ 微型機器人可以代替人類做哪些事
一、能手術能治病能修管道,微型機器人用途廣泛
微型機器人的體積極為微小,甚至能達到納米。但是,它在諸多領域都起到了不可忽視的作用。比如微型機器人,它用納米顆粒和水凝膠製作而成,極為柔軟又具有彈性,並且無需馬達的驅動。其中的磁性納米顆粒能夠使微型機器人在製造過程中成形,並且能夠讓微型機器人在電磁場中游動。
二、微型機器人帶來良性影響,潛力值得期待
微型機器人在眾多領域起著重要的作用,也帶去了許多良性的影響。在醫療方面,微型機器人技術能夠對醫療起到推動作用。像是癌症等目前無法治療的疾病,也許會因為微型機器人的介入而有所進步。比如吞噬癌細胞機器人,其功效已經得到驗證。朴錫浩表示,在此款微型機器人進入癌症患者體內24小時之後,大腸癌細胞和乳腺癌細胞分別減少了45%和40%。
三、微型機器人存在安全隱患,可能為恐怖分子所利用
微型機器人在能夠探索各種細微之處的同時,也潛藏著一定的安全隱患。來自德國馬克斯-普朗克研究所的研究人員最近在針對一種直徑不到一毫米的微型機器人進行相關實驗。這款機器人能夠在人類的體液中隨意流動穿梭,並將葯物或其他醫用緩釋劑准確地送至特定部位。
這種微型機器人尺寸極小,即使把它放入喝水的杯子中也不會有人察覺。因此,這種微型設備會增加全面監控的可能性。體液內有一個小機器人來回遊走,深入到淋巴系統、血液和眼球等地方,那麼一切的隱私都能夠公之於眾了。
四、微型機器人可以攜帶攝像機和微型光纖,進人人類無法到達的地方去察環境,存儲或傳輸圖像。當地下電纜斷了以後,讓數萬個微型機器人沿著電纜爬行,爬到斷頭時,便讓「雙手」搭在前端斷頭上,於是微型機器人便成為連接導線,永久留在電纜上。
五、微型機器人可以清潔、修理空間望遠鏡,檢查宇宙飛船熱屏蔽罩,給飛機機罩除冰。如果將大量的飛行微型機器人部署在其他星球上,機器人則可以發回各種所需的信息。