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机器人/特殊机器人/危险环境机器人

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危险的定义是指涉及或暴露于风险。[1] 危险环境的一些例子包括核反应堆、地球大气层之外以及战争中的敌后。机器人以多种方式帮助人类;主要能够执行对普通人来说可能会有害的任务。因此,在社会中,机器人执行普通人由于危险或有害于健康而无法执行的重要任务。

火星探路者

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Sojourner,火星探路者漫游车
Sojourner,火星探路者漫游车
Sojourner,火星探路者漫游车
火星科学实验室模型(右)与火星探测漫游车(左)和Sojourner漫游车(中)的比较
Sojourner在火星上
Sojourner对Yogi进行X射线测量。

在太空中,机器人被用作漫游车,它们前往遥远的行星并从其周围环境中获取数据,例如火星探路者。使用漫游车比将人类送入太空更便宜。其中一项任务是“以固定的价格展示一个简单、低成本的系统,将科学有效载荷放置在火星表面,其价格仅为维京号的1/15”(jpl.nasa)。这是因为,对于人类来说,前往火星将需要航天飞机携带食物和氧气,能够承受极端的温差,最重要的是,足够安全才能运载人类。[2]

哈勃望远镜

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另一个目前在太空中运行的机器人是哈勃望远镜。哈勃望远镜的目的是“提供前所未有的深邃而清晰的宇宙景象,从我们自己的太阳系到宇宙大爆炸后不久形成的极其遥远的初生星系”(hubble)。这款机器人拍摄了太阳系的清晰照片。这是一个危险环境的绝佳例子,因为哈勃望远镜自 1990 年以来一直在拍摄照片,除了进行了一些维修之外,它的使用寿命远远超过了最初的预期。 [1]

另一个应用是在核环境中,例如切尔诺贝利事故之后,该事故是由核反应堆引起,该反应堆将大量的放射性物质释放到环境中,随后发生了电力爆炸,摧毁了反应堆。先锋是一款专为在放射性环境中运行而设计的机器人,用于部署传感器、采样有效载荷、以 3D 方式绘制环境地图,以及切割和取回结构材料样本。由于崎岖的地形、高辐射和完全黑暗,必须使用机器人(frc.ri.cmu)。 [2]

管道检查

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各种机器人和机器人装置用于检查管道。其中一些机器人对空管道或充满清水的管道进行视觉检查。其他机器人使用“手指”机械地感知管道内部形状,检测内部点蚀;或使用磁力测量管道厚度,间接检测外部点蚀;或在检查充满油/污水等的管道时使用其他类型的传感器。大多数管道至少具有一个特征,使机器人比直接人工检查更实用:对于成年人来说太窄,无法挤进去,而且太长,无法从两端检查整个长度;或者充满一些令人不快的物质,或者充满一些不透明的物质,或者两者兼而有之。

在管道中,一种常见的运动方式是让管道中产品的压力将机器人被动地冲向下游。

当管道为空或机器人需要向上游移动时,需要主动运动。机器人可以通过蠕动运动、[3] 轮子、[4] 或其他各种运动技术在管道中移动。

塔隆之剑

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机器人也用于战争。从无人驾驶航空器(UAV)到地面武装车辆,它们被使用是因为它们让士兵远离子弹。塔隆之剑是一种军用地面机器人,从侦察到武器投送都派得上用场。“这款便携式机器人 [塔隆之剑] 通过双向射频或光纤线从便携式或可穿戴式操作控制单元 (OCU) 控制,OCU 提供连续的数据和视频反馈,以实现精确的车辆定位”(globalsecurity)。这使士兵更容易在射程之外操作。 [3]

捕食者

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另一种用于军队的机器人是捕食者。捕食者是一种无人驾驶航空器,最初于 1996 年开发,其主要用途是武装侦察、空中监视和目标获取(af.mil)。 [4]

机器人存在的首要原因是它们能够到达人类无法到达的地方。它们效率很高,在大多数情况下可以完成人类无法完成的任务。尽管设计用于在这些危险环境中执行任务的机器人成本从几十万美元到几亿美元不等,但没有一台机器人的价值比得上人类的生命。

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  1. "Merriam-Webster:危险"。检索于 2008 年 12 月 1 日。
  2. 加州理工学院:喷气推进实验室:机器人部门.
  3. Alexander Boxerbaum 等人。 "连续波蠕动运动"
  4. Kyle Sherer。 "科学家正在开发智能管道检查机器人"
  5. "军用 TALON 小型移动机器人"。检索于 2008 年 12 月 1 日
  6. 空军链接。 "MQ-1 捕食者无人驾驶飞机系统"。检索于 2008 年 12 月 1 日。
  7. NASA。 "哈勃太空望远镜"。检索于 2008 年 12 月 1 日。
  8. "先锋计划"。检索于 2008 年 12 月 1 日。
华夏公益教科书