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国外开发出果蝇飞行机器人:搭载有陀螺仪可控制平衡

作者:深圳铭之光 发布时间:2018-09-19 16:30:48
  近期,在国外与传感器应用及研发相关的领域,有哪些最新动态呢?来看看以下三则简讯。
 


设计者Matej Karasek和他的果蝇飞行机器人
 
  1.荷兰研究人员开发出果蝇飞行机器人:搭载有陀螺仪可控制平衡
 
  《科学》期刊最近发表了一篇研究,荷兰代尔夫特理工大学的研究者发明了一种外形像果蝇一样的飞行机器人,目的是用于制造无人机。这款微型机器人的翅膀每秒震动17次,这样就能以每小时25千米的速度飞行,可盘旋,可飞左飞右,甚至还能翻筋斗、做桶滚飞行。这项技术参照果蝇的翅膀的运动,科学家说它会革新人们对昆虫飞行的理解。
 
  机器人主要的设计者Matej Karasek说,机器人可以熟练地操作攻击动作,比如360度翻滚,机器人搭载的陀螺仪,可使机器人对飞行中的三轴进行控制以维持平衡。
 


该机器人可实现一般人造飞行器无法办到的刁钻飞行路径
 
  机器人的四肢翅膀不仅提供起飞所需的动力,还可支持机器人控制飞行。大脑采用人工智能技术,设置了程序模仿果蝇逃跑时灵敏的动作,就像人们试图拍果蝇时果蝇能敏捷地躲开。虽然机器人的个头比果蝇大了55倍,但是机器人四肢的飞行机械让它可以像果蝇一样盘旋,飞向任何方向。机器人的零部件都是现成的,十分便宜。
 
  科学家说它可以用于很多实际情况,科学家相信参照昆虫制作的无人机很有应用潜力,因为它们很轻,在人类周围不会造成危险,比传统的无人机飞得更快。不过,现在这些机器人还不够灵敏,制作过程也过于复杂,还不能用作无人机。
 


户田建设和村田制作所联合开发的物联网安全头盔
 
  2.日本村田公司为安全头盔加装传感器预防工人中暑
 
  连接工厂内部各台工具机的物联网(IoT),现在终于要连接到每个工人身上,近期,日本企业日立制作所(Hitachi)推出货车驾驶用传感器,减低疲劳驾驶风险。村田制作所(Murata)则开发出智慧头盔,有各种传感器记录气温与工人体能,避免中暑。
 
  日立物流部门在2018年决定为超过700辆卡车加装设备,当发现驾驶员有过劳打瞌睡的征兆时,立即拨通手机提醒,同时计入云端数据库。加上日本国土交通省推广,2019年,日本将有近10%的卡车、约7万辆加装日立的疲劳驾驶提醒设备。而随着用户增加,获取的数据不断增加,进而进一步为创造更佳职场环境与改善缺工问题找出解方案。
 
  另一个更难解决的问题,是夏季中暑或冬季寒害,卡车驾驶过劳从打卡还可以看出端倪,中暑或冻死却不一定是超时工作,更何况有时是个人体力不支。
 
  如今,已有不少企业推出这种预防系统,如松下的自动控制洒水冷却,富士通的智慧手环,大沼Planning的水冷式夹克等,而日本土木工程大厂户田建设(Toda)则找到了村田制作所(Murata),希望将村田的传感器装在安全头盔内,预计2019年起正式采用
 


左图为连接到头盔的村田传感器,右图为在头盔的带子周围安装的带有内置传感器的测量仪器。
 
  据悉,户田与村田从2016年起合作开发,通过加装体温心跳与外围气温等各种传感器,进一步提高安全头盔的用处,对于2018年7月就出现75起劳工中暑事件的户田而言,是不可或缺的配备。
 
  3.美国开发新型柔性超声波贴片 可监测体内深处血压
 
  最近,美国研究人员开发出一种新的可穿戴超声波贴片,可无创监测皮肤下方4厘米深处的动脉血压,有助更早、更精确地检测出心血管问题。贴片的应用包括实时、持续地监测心脏病、肺病患者以及重症患者的血压变化。由于使用超声波,这种贴片也可用于非侵入性地跟踪体内深处其他生命体征和生理信号。
 


这种新型可穿戴超声波贴片
 
  该贴片为一层薄薄的弹性有机硅,带有所谓的“岛桥”结构——小型电子零件阵列(岛),每个都由弹簧形电线(桥)连接。每个岛都包含称为压电传感器的电极和器件,当电流通过时会产生超声波。连接它们的桥梁由细弹簧状铜线制成。岛桥结构允许整个贴片贴合皮肤并在伸展、弯曲和扭曲时不影响电子功能。
 
  贴片使用超声波连续记录位于皮肤下方4厘米深处的血管的直径,然后使用定制软件将该信息转换为波形。波形中的每个峰、谷和凹口以及波形的整体形状代表心脏中的特定活动或事件。这些信号为医生评估患者的心血管健康提供了大量细节信息,可用于预测心力衰竭,确定血液供应是否良好等。
 
  研究人员表示,超声波贴片有可能成为心血管医学的一个重要补充。在手术过程尤其是复杂的心肺手术中,需要对中心血压进行准确的实时评估,这正是超声波贴片有望取代传统方法之处。