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  2. 奇思妙想

捕蟲系列機器人


  隨著人們對昆蟲研究的越來越深入,新物種的發(fā)現(xiàn)也成了時下一個十分熱門的研究課題。人類未曾深入探索的地區(qū)中一定存在許多的未知新物種,如果采取人工對新物種進行探索和捕捉,既費時費力又有可能產生不可預知的危險。在農林作物的病蟲防治中,農藥一直發(fā)揮著巨大的作用,但隨著農藥長期的、大量的、不合理的使用,導致了對環(huán)境的嚴重污染并對人體健康產生極大的影響。
  用機器人取代人類進行未知生物的探索與捕捉,可減少危險的發(fā)生;用機器取代化學藥品殺死害蟲便可減少農藥對人體與環(huán)境的危害,而且順應了當代環(huán)境保護這一課題。為此我們發(fā)明了捕蟲系列機器人,捕蟲系列機器人主要有三個部分組成:豬籠草仿生機器人、捕蠅草仿生機器人和蜥蜴仿生機器人,如下圖所示。

      捕蟲系列機器人

  豬籠草仿生機器人:設計此機器人主要是為了捕捉活體昆蟲新物種和捕殺害蟲兩大功能,其更側重于對活體昆蟲的捕捉。設計此機器人最初的設想是當昆蟲飛過此裝置時,它會通過內部的感應器感知生物,待其進入捕捉范圍后自動關閉捕蟲器然后將昆蟲捉住。因為這是一種捕捉活體昆蟲的裝置,因此它十分有利于科學家對昆蟲的研究。實際應用時還可通過太陽能維持其運行,以減少對環(huán)境的危害。在實際操作過程中,此機器人采用的是樂高機器人套材中的光感傳感器來感知昆蟲的到來,當傳感器感知到昆蟲時,電機自動運行并通過履帶進行傳動,將捕蟲器關閉。     

 豬籠草仿生機器人

  捕蠅草仿生機器人:此機器人的功能和豬籠草仿生機器人的功能很相似,也具有捕捉昆蟲新生物種和捕殺害蟲兩大功能,但其更側重于對害蟲的捕殺。它也是采用樂高機器人套材中的光感傳感器來感知昆蟲的到來,當傳感器感知到昆蟲時,電機自動運行將機械臂迅速放下將昆蟲殺死。此外我們在此機器人中還設定了一個延時程序,一段時間(如5秒)后機械臂會自動抬起,以便捕捉下一只昆蟲。因這款機器人已將先前捕獲的昆蟲殺死,所以即使機械臂抬起昆蟲也不會跑掉,而在實際應用中還可以在其內部加入一些裝置通過物理方式殺死害蟲,以此取代化學藥劑的使用,減小化學藥劑對人體和環(huán)境的危害。

   捕蠅草仿生機器人

  蜥蜴仿生機器人:這個機器人是仿照蜥蜴和蛇的理念并加以改進而制成的。當生物從探測器前經過,它便會將“舌頭”迅速伸出,以便將昆蟲捕獲到。在我們設計和組裝的機器人中,它主要運用了超聲波探測器來感知昆蟲的到來,同時迅速將機械臂(相當于蜥蜴的舌頭)伸出,從而模擬撲食昆蟲的過程。在此基礎上我們還利用手機和藍牙系統(tǒng)控制機器人的行走路徑,從而克服了上面兩種機器人不能自由移動的缺點。

                      蜥蜴仿生機器人
  大自然是十分神奇的,自然界中的生物都存在它的奇特之處。目前大多人把仿生的目光放在了動物上,其實數(shù)量龐大的植物中也存在許多奧妙。我們便發(fā)現(xiàn)了這一點,對豬籠草和捕蠅草這兩種植物進行了研究,利用現(xiàn)代科技,憑借不斷壯大的新興產業(yè)—機器人產業(yè),最終做出了這三款機器人。另外紅外線、光感系統(tǒng)、超聲波、遠程控制、藍牙技術正蓬勃發(fā)展,這些技術也被應用到了我們制作的機器人中。

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