機(jī)器人的手

　　機(jī)器人要模仿動(dòng)物的一部分行為特征，自然應(yīng)該具有動(dòng)物腦的一部分功能。機(jī)器人的大腦就是我們所熟悉的電腦。但是光有電腦發(fā)號(hào)施令還不行，最基本的還得給機(jī)器人裝上各種感覺器官。我們在這里著重介紹一下機(jī)器人的“手”和“腳”。

　　機(jī)器人必須有“手”和“腳”，這樣它才能根據(jù)電腦發(fā)出的“命令”動(dòng)作。“手”和“腳”不僅是一個(gè)執(zhí)行命令的機(jī)構(gòu)，它還應(yīng)該具有識(shí)別的功能，這就是我們通常所說的“觸覺”。由于動(dòng)物和人的聽覺器官和視覺器官并不能感受所有的自然信息，所以觸覺器官就得以存在和發(fā)展。動(dòng)物對(duì)物體的軟，硬，冷，熱等的感覺就是靠的觸覺器官。在黑暗中看不清物體的時(shí)候，往往要用手去摸一下，才能弄清楚。大腦要控制手，腳去完成指定的任務(wù)，也需要由手和腳的觸覺所獲得的信息反饋到大腦里，以調(diào)節(jié)動(dòng)作，使動(dòng)作適當(dāng)。因此，我們給機(jī)器人裝上的手應(yīng)該是一雙會(huì)“摸”的、有識(shí)別能力的靈巧的“手”。

　　機(jī)器人的手一般由方形的手掌和節(jié)狀的手指組成。為了使它具有觸覺，在手掌和手指上都裝有帶有彈性觸點(diǎn)的觸敏元件（如靈敏的彈簧測力計(jì)）。如果要感知冷暖，還可以裝上熱敏元件。當(dāng)觸及物體時(shí)，觸敏元件發(fā)出接觸信號(hào)，否則就不發(fā)出信號(hào)。在各指節(jié)的連接軸上裝有精巧的電位器（一種利用轉(zhuǎn)動(dòng)來改變電路的電阻因而輸出電流信號(hào)的元件），它能把手指的彎曲角度轉(zhuǎn)換成“外形彎曲信息”。把外形彎曲信息和各指節(jié)產(chǎn)生的“接觸信息”一起送入電子計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算就能迅速判斷機(jī)械手所抓的物體的形狀和大小。

　　現(xiàn)在，機(jī)器人的手已經(jīng)具有了靈巧的指，腕，肘和肩胛關(guān)節(jié)，能靈活自如的伸縮擺動(dòng)，手腕也會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)彎曲。通過手指上的傳感器還能感覺出抓握的東西的重量，可以說已經(jīng)具備了人手的許多功能。

　　在實(shí)際情況中有許多時(shí)候并不一定需要這樣復(fù)雜的多節(jié)人工指，而只需要能從各種不同的角度觸及并搬動(dòng)物體的鉗形指。1966年，美國海軍就是用裝有鉗形人工指的機(jī)器人“科沃”把因飛機(jī)失事掉入西班牙近海的一顆氫彈從七百五十米深的海底撈上來。1967年，美國飛船“探測者三號(hào)”就把一臺(tái)遙控操作的機(jī)器人送上月球。它在地球上的人的控制下，可以在兩平方米左右的范圍里挖掘月球表面四十厘米深處的土壤樣品，并且放在規(guī)定的位置，還能對(duì)樣品進(jìn)行初步分析，如確定土壤的硬度，重量等。它為“阿波羅”載人飛船登月當(dāng)了開路先鋒。

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