机器人：中国太空探测先遣军

小先锋们,这次关主给你们带来了最新的消息:听说第一个在国际空间站打工的“中国人”有可能是个机器人,第一个飞向月球的“中国人”也将是个机器人。机器人将成为中国探测太空的先锋部队,关主当然要带你们去探访一下我国机器人的最新发展啦!

关主:磊磊

闯关小先锋:小好问、小粗心、小灵通

闯关热线:0731-4330109

第一关 “E先生”申请上空间站

“哇噻,那是个什么家伙呀?”大家顺着小好问手指的方向望去,只见一个怪模怪样的家伙,没有躯干,也没有脑袋,只有两条腿,很像“人”字的一撇一捺。“不知道了吧,让关主来告诉你们,这就是我国自行研制的太空机器人'E先生',听说研究中心正在向国际空间站申请'上岗证',打算送它去国际空间站打工呢。”

看,E先生的两条腿上布满了各种导线、传感器和零件,而两条腿之间又通过一个关节相连。用你们聪明的脑袋瓜想想,E先生的腿有什么作用呢?

A.真奇怪,它连手都没有!我觉得大概它的腿同时具备手和脚两种功能。

B.嗯……小粗心我只知道科学家们把它设计成这样一定有特殊的用途。

C.我想E先生的腿能在各种感应器的作用下完成人类给它的各种指令,具体怎么做,小灵通我这次有些不灵通了。

[关主释答]

呵呵,你们的答案还是有些道理,就是没有说清楚,听关主好好说!

太空机器人系统一般分为固定基座机器人系统、自由飞行机器人系统和自由漂浮机器人系统,E先生属于自由漂浮机器人系统,它已经是中国的第三代太空机器人。

E先生最大的特点就是它的两条腿能够“手脚并用”。在空间站里,平时它可以像人一样一前一后踱着方步,干活时,它的一条腿会站定,另一条腿就会抬起来,变成一只灵活自如的“手”,从容不迫地完成一些拧螺丝、拔插头、抓拿浮游物体等精细操作。另外,E先生的两条机械腿的末端装有各种不同作用的“爪子”,其中,带有多种传感器的“手指”,主要用来完成“手”的精密动作,而强有力的“脚爪”,则专门用于行走。这样,各种“爪子”交替发挥不同作用,它就能行动自如了。

通过事先输入的指令和空间站的遥控,E先生除了能在太空行走外,还能胜任空间站的多个职位。比如,它可以担任“太空机师”,对空间站进行装配、检测和维修;也可以充当“实验助理”,在太空站舱内照料和维护科学实验;它能担任“太空卫士”,在空间站舱外捕获太空可疑物,清理太空垃圾,维护空间站的安全;它甚至还能客串“太空医生”,对“生病”的卫星进行治疗。

第二关 机器人灵巧手

“真神奇,我越来越崇拜我们的科学家了。”小好问一脸崇敬的样子,小羊角辫一甩一甩的。小灵通低着头若有所思,什么话也不说,看样子回去他又该多一项爱好了。小粗心看看这个看看那个,吐了吐舌头。

呵呵,看来大家都被迷住了,来,说说你们觉得机器人的哪个部分最重要,为什么?

A.机器人太神奇了,我觉得什么都重要,如果不重要,科学家还造那部分干什么呢?

B.当然是控制系统啦!没有人类输入指令,机器人什么都干不了。

C.依我看,是遥控系统和机器手系统,E先生基本上不都是由机器手系统组成的吗?

[关主释答]

小粗心你真是个小滑头,等于没回答关主的提问嘛!小好问答对了一部分,小灵通基本上答对了,关主很满意哦。

太空机器人研究的关键问题就在于遥控系统和机器手系统,E先生的诞生意味着我国已基本攻克了这些难题。

今年初,我国成功研制了国内第一个类似人手的机器人灵巧手,它可以代替宇航员在恶劣、危险的太空环境中进行一些复杂的作业。

这个机器人灵巧手的尺寸与人手相似,有4个手指,每个手指又有4个关节。由96个多功能传感器、12个驱动器以及一部外置电脑构成了它的核心部件。

在人的遥控操纵下,机器人灵巧手不仅能在地面状态下直线拉动10千克重的物体,还能拿着扳手、螺丝刀等多种工具准确无误地干拧螺丝、更换元器件之类的精细活,甚至能完好无损地抓起一个鸡蛋或在钢琴上奏出动听的音乐。它可以安装在太空智能机器人的胳膊上,随时出动,独立到舱外进行一些长时间的困难而危险的维修、安装作业,宇航员就不用再冒着生命危险去从事这些工作了。

第三关 未来的登月先锋

随着“神舟”四号的发射,科学家们的眼光越来越集中到深空探测领域,而月球探测作为深空探测的第一步更是吸引了众多目光。大家都知道美国宇航员登上月球的事,不过中国首先登上月球的将有可能是模样怪异的机器人。

小家伙们,你们猜猜我们国家的登月先锋会是怎样的呢?

A.看了刚才那两个引领科技前沿的机器人,我想登月先锋一定更酷,会不会跟星球大战中的机器人很像呀?

B.我想呀,或许跟刚才的差不多吧,反正模样一定也怪怪的,怎么看都不像我们平时见到的机器人。

C.与地面机器人相比,我想太空机器人将更加智能化,有更强的自主能力,一定很先进。

[关主释答]

哈哈,关主刚才耍了一个小花招,结果你们都中招了!其实呀,月球机器人并不像我们平时见过的机器人,跟我们刚才看到的机器人也不一样,它又可以称做月球车,就是对月球进行考察、分析、取样的专用车辆,分为无人遥控和有人驾驶两种。我国研究的重点主要在无人遥控上面。

由于月球表面崎岖不平,所以正在设计中的月球车采用了 6个轮子,每侧的两个轮子通过两个摇臂与另一个轮子相连,车尾部还有一个摇臂用来减轻车身的起伏。每个轮子里都装有一台发动机,采用自备电池和太阳能电池供电,每个轮子都可单独启动。这套独特的驱动系统能确保月球车在月球上轻松越过18厘米高的障碍,而车身没有大的起伏,真正做到在月球上“如履平地”。此外,月球车前部还装有探照灯,顶部装有一台三维立体摄像机,这台有三个摄像头的摄像机具有全新摄影功能,并能将照片传回地面控制中心。

据了解,登月机器人将以火箭发射形式升空,发射时呈蜷缩状,以避免加速度可能造成的损坏。月球机器人将用于考察太空人未来的登陆地点、科学家感兴趣的区域,以及放置仪器、收集样本和传送视频图像等,采集到的岩石样本用返回舱送回地面。因为回收不经济,机器人被永久留在月球上。

[闭关词]

呵呵,今天的考察怎么样?得到的知识很“前沿”吧?大家都知道机器人不需要复杂的维持生命的自我调节系统和设施,所以,机器人必将成为人类探测太空的先遣队和好帮手。关主会继续关注这方面的知识,有机会跟大家多交流,希望我们关于机器人的知识越来越丰富。