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揭秘微型机器人间谍:感觉能力超过人类


http://www.sina.com.cn 2006年03月03日 07:13 东方早报

  丹尼尔·威尔逊

  微型机器人为了进行秘密间谍活动,通常在某一地方盘旋、滑行和攀援。有些机器人则擅长直线攀援陡峭的墙壁从而抵达不可及的地方,或者挤进一个狭小的缝隙里。但如果搜索和救援变成搜索和破坏时,你要确保自己不在机器人的视线中。

  1.使用你的天然优势。间谍机器人遇上恶劣的天气和不平的地势时会一筹莫展,因为厚重的雾会遮挡微型飞行器的摄像机视线,并使太阳能机器人困在黑暗之中。

  2.站在卫星视线之外。轨道卫星训练摄像机和雷达来搜寻潜在的目标。你可以站在室内,或者用树来作掩护,要么点火升烟用以干扰卫星的覆盖率。

  3.避开雷达监控。空中合成孔径雷达能够从数百英里外探测地面目标,像勾花网这类的金属物体和车辆最容易被发现。为了避开侦察,你必须藏起所有的金属,并沿着90度方向逃跑。

  4.清理碎石。机器虫体积小巧,能够隐藏在碎石中;而机器蛇则会滑进任何可能的角落和裂缝。你可以将废物和木头清理干净,这样

机器人就无处可藏。

  5.不要相信墙上的苍蝇。制作精密的间谍蝇就像是装上翅膀的铅笔头橡皮,但它叫起来与真的苍蝇一模一样。用手拍打机器蝇不存在危险———因为机器蝇的翅膀是由轻型聚酯制成。

  机器人的第六感

  第六感是一种被忽略的人类感觉,俗称身体本能,它与其他感觉一样重要。“第六感”使你身体的每一部分都能自动精确地接收到这种信息,它有助于身体定位和平衡。为了模拟这种身体本能,机器人依靠感官组合来判断定位和加速性能。

  用于平衡和定位的传感器对机器人非常重要,它们采取内置式装置,通常位于机器人体内最深处,或出于精简的考虑分散在几个地方。这些传感器不会暴露在外部世界,属于被保护程度最高的传感器。

  1.磁力仪。磁力仪是奇幻世界的“指南针”。它能通过测量地球的磁场来判断机器人所面临的方向(定位)。然而经过长时间的跋涉,磁力仪需要再次校准,因为计算机显示屏、电源线或任何有电流的地方会与当地磁场产生干扰反应。

  2.加速度计。人类依靠内耳里的平衡器官来判断身体方位和重力。同样的,机器人可以使用加速度计来做到这一点。加速度计能够感受重力的方向并且报告自己的方位。但是,振动和力的突然改变会隐蔽重力的方向,导致加速度计读数失灵。

  3.陀螺仪。陀螺仪差不多与指南针一样,是最普遍的航行传感器。最基本的陀螺仪只是一个旋转的轮子和轴承。它一旦旋转起来,能够产生电阻改变方位。在外太空,磁力仪和加速度计无法正常工作,但陀螺仪仍能畅通无阻。

  超越人类的感官

  事实上,一些机器人的感觉已经远远超过人类的能力,我们与它们之间没有比较的基础。

  1.测程仪。哪怕在神清气爽的时候,人类也非常不善于闭上眼丈量走过的路程距离。在这一点上,机器人并没有好多少,但它们可以使用测程仪精确地计算出轮子移动了多少。使用测程仪来估计位置叫做推算定位,但是如果不小心滑倒则会产生计算错误。不过在短距离内,机器人可以闭上眼睛告诉你它移动了一厘米。

  2.全球定位系统。1978年,美国海军开始使用卫星为地面部队、车辆和巡航导弹提供精确的方位。如今,全球定位系统已经大众化,被普遍用于汽车和移动电话。全球定位系统接收器将来自不同卫星的精确即时测量数据进行集合,然后确定方位。这种计算方法需要视距三个卫星(如果要求提供海拔数据则需要四个卫星)。因此,全球定位系统只能在室外工作,遇上高楼、山脉或密集的植物很容易发生混乱。

  3.雷达。雷达能够检测无线电波。在第二次

世界大战中,雷达被用来侦察飞机和跟踪数公里外的暴风雨。如今,雷达被普遍用在飞机和轮船上,警察还用它来测速。雷达的工作方式是先对目标发射强烈的无线电波,然后聆听其回声。无线电波在金属表面和90度角的反弹效果最好。

  4.激光指导仪器。激光指导仪器不像照相机那样被动收集光线,它能积极地将光线反弹到附近的物体从而形成基本的图像。激光指导仪器将无害的激光波束发射到旋转的镜子上,放出肉眼看不见的180度电弧,随后计算每条光必须要多久才能反回来。在此,机器人能够侦察到障碍物,比如墙,以及移动目标的速度。在一个移动的机器人身上,如果你看到从狭长缝隙泄出来的光波正在扫描整块地方,你可以断定它就是激光指导仪器。如果机器人前面写有SICK(恶心)这个词你不用太吃惊,它是市场上大多数激光指导仪器的生产厂家。

  5.

超音速传感器。超音速传感器与激光传感器很相似,能够反射爆炸物附近的高能声波(大约20千赫),然后测算其返回前耽搁的时间。这就像蝙蝠在完全黑暗的地方可以镇定自若地飞行一样。从超音速传感器爆发产生的声音,人耳是完全听不见的,但是狗、海豚,当然还有蝙蝠能够非常清楚地听见它们。声音的发生频率越高,其爆发力就越大。当超音速传感器旋转至100万赫兹时,它们能够穿进人类皮肤(这种技术通常被用于给尚在子宫的婴儿做超声图)。不宁惟是译

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