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機械手實驗裝置

發布時間:2022-04-18 09:55:57

『壹』 近幾十年來有什麼偉大的科學研究或者發明,看好了要偉大的才行,比如牛頓的引力,愛迪生發明了電等等,最

修復手套
澳大利亞悉尼:普亞·阿伯爾法特希在北海岸皇家醫院機械手研究實驗室工作,28歲的米克正在這里接受治療。2個月前,米克不幸遇到車禍,雙手和胸部以下完全喪失知覺。他可以移 動手臂,但無法握緊手中的物體。如今,米克戴上了阿伯爾法特發明的「修復手套」。「修復手套」是一種植入了能模仿人手生物力學的特殊致動器和感測器的裝置。這也是米克第一次試用這種手套,實驗室所有人全都盯著他的手。
阿伯爾法特緊張地按下與米克身體連接在一起的電腦界面的控制桿,忽然間,米克的手自車禍以來第一次合攏了一下。他將在未來滿懷希望利用自己的身體,因為他知道這僅僅是個開始。機械手研究實驗室設計「修復手套」的目的是為了製造一種具有人工肌肉的「外衣」。這種「外衣」能夠幫助人體重新運動。機械手研究實驗室並不是世界上唯一一家從事人體功能研究的機構,全世界的科學家、程序設計員、發明者都在開發復制、替代人體結構或者幫助人體的創新技術。

仿生心臟
狗在人工心臟開發過程中發揮了重要作用。南美洲烏拉圭:1957年,科學家首次用外部半退化心臟替換了狗的心臟,而那時,現為蒙得維的亞著名心臟病專家的胡安·吉亞姆布盧諾博士還是個小孩。
心臟在被替換後,那條狗存活了90分鍾,此事也被看作是人工心臟開發工作的第一個里程碑事件。大約20年前,當第一顆全人工心臟(TAH)被移植到病人身上時,吉亞姆布盧諾博士還只是一位心臟病專家。在看到這些粗糙的移植裝置不斷遭受失敗後,吉亞姆布盧諾博士當時發誓將來一定要設計出真正可靠的人工心臟,移植者不僅能存活,而且還能維持相對正常的生活。
經過多年不知疲倦的工作後,吉亞姆布盧諾的發明差不多完成了。令人奇怪的是,他的發明與此前科學家的發明完全不同,看上去與真正的心臟無異。吉亞姆布盧諾說:「這是個秘密!」同位移植人工心臟(CATO)是一種能全面模仿人類心臟的裝置,由血液室(心室)、閥(瓣膜)以及能把血液吸入肺動脈和主動脈的特殊致動裝置組成。
吉亞姆布盧諾面臨的最大挑戰是要把包括電源在內的人工心臟裝置移植到心臟通常所處位置的有限空間內。吉亞姆布盧諾曾經拿母牛做實驗,並獲得巨大成功,這也為他成功給同位移植人工心臟申請專利創造了有利條件。吉亞姆布盧諾將成功歸結為"醫學發明"的人工心臟裝置,而他並不認同自己的發明是「工程發明」。

神經轉化
神經轉換技術將可以幫助像斯蒂芬·霍金這樣的殘疾人用神經信號同別人交流。英國劍橋大學盧卡斯數學教授、《時間簡史》的作者斯蒂芬·霍金21歲時被診斷患有肌萎縮性側索硬化(ALS),從那以後,除了幾根手指外,霍金全身大部分活動功能都喪失了。霍金寫有大量著作,並發表了多篇科學論文。多年來,他一直通過操作手中與電腦聯網的擬聲器鍵盤來發出聲音。而現在他連這種能力都喪失了。盡管如此,他並沒有喪失對未來的希望。
一位叫彼得·沙恩·福特的澳大利亞程序設計員開發出一套系統。福特目前居住在美國的華盛頓。根據這套系統,像霍金這樣的人今後可以不再受到自身殘疾的限制,只要通過神經信號的提示便能與別人溝通。在聽說霍金遭受肌萎縮性側索硬化疾病折磨的事情後,福特花多年時間開發出一種新型的人機聯結界面:一個人可以利用皮膚表面電極接收神經信號,然後在經過人工智慧分析後,便能夠達到交流的目的。
2002年,福特開始與霍金合作改善這套系統。經過改善後,這套系統被稱為神經轉化技術。2004年初,美國華盛頓特區一個四肢癱瘓、不能說話的男子利用神經信號旋轉電視,這也一舉創造了歷史。最近,福特還利用神經信號控制的聲音合成電腦程序邀請客人參加他的21世紀生日派對。

耳朵看世界
大多數人都能想像看不見東西是什麼樣子。然而,只有少數人能想像出像蝙蝠一樣通過聲音感知方向。上世紀50年代,萊斯利·凱博士為英國海軍開發探測潛水艇、魚雷和地雷等水下物體的水下聲納技術時,就開始想像這個看似不可能的概念。當時在許多人看來,凱的想法簡直就像天方夜譚。
1993年,他設計出一種聲納裝置,這種裝置能釋放出超聲波,還能發現其它物體和障礙物發出的反射。數據接著被轉化成一連串能夠聽到的聲音,這些聲音在頻率上與遠處物體發出的聲音相對應。可以想像,這有可能導致出現令人難以理解的噪音。但令人難以置信的是,經過少許的培訓,人類大腦似乎能將下意識地將這些聲音轉化為空間想像。
如果要更好理解什麼是空間想像,請按以下提示做練習:仔細看看你周圍的物體,然後閉上眼睛,想像各種物體(比如身體一側的桌子,背後的牆和地板上的球)出現在你身邊的情況。這種感覺是空間想像或者意識的一部分。這項技術為凱贏得了1998年度世界通信創新獎,如今全世界的盲人將在利用這項技術自信地行走在他們不熟悉的區域。

『貳』 什麼是機械手重復精度

可以這樣理解重復來精度:
每個動作都自有一個0點,相對零點運動一個值(或是平移,或是旋轉)比如,你的胳膊在垂直地面向下時為0點,胳膊向上抬起90度10次,每次都會和上次不一樣,每次和理想90度之間的差距相加除以10,就是重復精度了.

『叄』 亞龍335b實訓裝置包含那幾個站

亞龍 YL-335B 型自動生產線實訓考核裝備在鋁合金導軌式實訓台上安裝送料、加工、裝配、輸送、分揀等工作單元,構成一個典型的自動生產線的機械平台,系統的各機構的採用了氣動驅動、變頻器驅動和步進(伺服)電機位置控制等技術。系統的控制方式採用每一工作單元由一台 PLC 承擔其控制任務,各 PLC 之間通過 RS485 串列通訊實現互連的分布式控制方式。因此,YL-335B 綜合應用了多種技術知識,如氣
動控制技術、機械技術(機械傳動、機械連接等)、感測器應用技術、PLC 控制和組網
技術、步進電機位置控制技術,以及和變頻器技術等。利用 YL-335B,可以模擬一個與實際生產情工況十分接近的控制過程,使學習者生得到一個非常接近於實際生產的教學設備環境,從而縮短了理論教學與實際應用之間的距離,大大提高了實訓效果。
(1)亞龍YL-335B型自動生產線實訓考核裝備的結構
亞龍YL-335B型自動生產線實訓考核裝備由安裝在鋁合金導軌式實訓台上的送料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個單元組成。其外觀如圖所示。

其中,每一工作單元都可自成一個獨立的系統,同時也是一個機電一體化相關技術的訓練系統。
在亞龍YL-335B設備上應用了多種類型的感測器,分別用於判斷物體的運動位置、物體通過的狀態、物體的顏色及材質等。
在控制方面,亞龍YL-335B採用了基於RS485串列通信的PLC網路控制方案,即每一工作單元由一台PLC承擔其控制任務,各PLC之間通過RS485串列通訊實現互連的分布式控制方式。根據需要選擇不同廠家的PLC及其所支持的RS485通信模式,組建成一個小型的PLC網路。

(2)亞龍YL-335B型自動生產線實訓考核裝備主要組成及功能
供料單元
供料單元是亞龍YL-335B中的起始單元,在整個系統中,起著向系統中的其他單元提供原料的作用。
供料單元的主要組成:
主要包括豎式料筒,頂料氣缸,推料氣缸,物料檢測感測器部件,安裝支架平台,材料檢測裝置部件等組成。
加工單元
加工單元是亞龍YL-335B中對工件處理單元之一,在整個系統中,起著對輸送站送來工件進行模擬沖孔處理或工件沖壓等作用。
加工單元的主要組成:
主要包括滑動料台,模擬沖頭, 夾緊機械手,物料台伸出/縮回氣缸,相應的感測器,電磁閥組件等組成。
裝配單元
裝配單元是亞龍YL-335B中對工件處理的另一單元,在整個系統中,起著對輸送站送來工件進行裝配及小工件供料的作用。
裝配單元的主要組成:
主要包括供料機構,旋轉送料單元,機械手裝配單元,放料台等組成。
分揀單元
完成將上一單元送來的已加工、裝配的工件進行分揀,使不同顏色和材質的工件從不同的料槽分流、分別進行組合的功能。
分揀單元的主要組成:
主要包括傳送帶機構,三相電機動力單元,分揀氣動組件,感測器檢測單元,反饋和定位機構等組成。
輸送單元
該單元通過到指定單元的物料台精確定位,並在該物料台上抓取工件,把抓取到的工件輸送到指定地點然後放下的功能。
輸送單元的主要組成:
主要包括抓取機械手裝置、直線運動傳動組件(包括驅動伺服電機、驅動器、同步輪、同步帶等)、拖鏈裝置、PLC模塊和接線埠以及按鈕/指示燈模塊等部件組成。

『肆』 21世紀科技發明創造有哪些

●修復手套

「修復手套」是一種植入了能模仿人手生物力學的特殊致動器和感測器的裝置。機械手研究實驗室設計「修復手套」的目的是為了製造一種具有人工肌肉的「外衣」。這種「外衣」能夠幫助人體重新運動。全世界的科學家、程序設計員、發明者都在開發復制、替代人體結構或者幫助人體的創新技術。

●仿生心臟

同位移植人工心臟 CATO 是一種能全面模仿人類心臟的裝置,由血液室 心室 、閥 瓣膜 以及能把血液吸入肺動脈和主動脈的特殊致動裝置組成。

科學家面臨的最大挑戰是要把包括電源在內的人工心臟裝置移植到心臟通常所處位置的有限空間內。科學家曾經拿母牛做實驗,並獲得巨大成功,這也為他成功給同位移植人工心臟申請專利創造了有利條件。

●神經轉化

一位澳大利亞程序設計員開發出一套系統。根據這套系統,遭受肌萎縮性側索硬化疾病折磨的人今後可以不再受到自身殘疾的限制,只要通過神經信號的提示便能與別人溝通。另一位科學家開發出一種新型的人機聯結界面:一個人可以利用皮膚表面電極接收神經信號,然後在經過人工智慧分析後,便能夠達到交流的目的。兩位科學家合作後,這套系統被稱為神經轉化技術。

●耳朵看世界

萊斯利·凱博士設計出一種聲納裝置,這種裝置能釋放出超聲波,還能發現其他物體和障礙物發出的反射。數據接著被轉化成一連串能夠聽到的聲音,這些聲音在頻率上與遠處物體發出的聲音相對應。經過少許的培訓,人類大腦似乎能下意識地將這些聲音轉化為空間想像。

這項技術贏得了1998年度世界通信創新獎,如今全世界的盲人將利用這項技術自信地行走在他們不熟悉的區域。

●人造肌肉

研究人造肌肉的工作始於上個世紀40年代,但只是在最近的10年裡才取得了較大發展,因為世界范圍內的研究中心研製出了特種聚合體和智能材料。未來人類很有可能看到世界上最強壯的人和最強大的仿生胳膊進行較量。

『伍』 用亞龍單片機實訓裝置,通過51單片機控制機械手,我把矩陣鍵盤的鍵盤掃描程序放在定時器中斷里,

你放來到中斷里可能會出自現這樣的情況,程序運行到鍵盤檢查段時候,你沒有設置跳出中斷,這樣說吧!程序在掃描鍵盤時候需要有鍵盤返回的值,當你鍵盤沒有任何反應(沒去按它)它就一直在檢查檢查,就沒有跳出中斷,所以你的機械手死在了這個無限循環的檢查中。這樣設置,中斷計時,到點了中斷一下檢查一下鍵盤值,檢查完後馬上跳出來讓MCU去執行其他程序段。

『陸』 機械手的發展歷史是怎樣的

機械手是在機械化,自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。它是機器人的一個重要分支。它的特點是可通過編程來完成各種預期的作業任務,在構造和性能上兼有人和機器各自的優點,尤其體現了人的智能和適應性(王希敏,1992)。在現代生產過程中,機械手被廣泛的運用於自動生產線中,機械手雖然目前還不如人手那樣靈活,但它具有能不斷重復工作和勞動,不知疲勞,不怕危險,抓舉重物的力量比人手力大的特點,因此,機械手已受到許多部門的重視,並越來越廣泛地得到了應用。(王承義,1995)
機械手首先是從美國開始研製的。1958年美國聯合控制公司研製出第一台機械手。它的結構是:機體上安裝一個回轉長臂,頂部裝有電磁塊的工件抓放機構,控制系統是示教形的。1962年,美國聯合控制公司在上述方案的基礎上又試製成一台數控示教再現型機械手。商名為Unimate(即萬能自動)。運動系統仿照坦克炮塔,臂可以回轉、俯仰、伸縮、用液壓驅動;控制系統用磁鼓作為存儲裝置。不少球坐標通用機械手就是在這個基礎上發展起來的。同年,美國機械製造公司也實驗成功一種叫Vewrsatran機械手。該機械手的中央立柱可以回轉、升降採用液壓驅動控制系統也是示教再現型。這兩種出現在六十年代初的機械手,是後來國外工業機械手發展的基礎。1978年美國Unimate公司和斯坦福大學,麻省理工學院聯合研製一種Unimate-Vicarm型工業機械手,裝有小型電子計算機進行控制,用於裝配作業,定位誤差小於±1毫米。聯邦德國KnKa公司還生產一種點焊機械手,採用關節式結構和程序控制。
目前,機械手大部分還屬於第一代,主要依靠人工進行控制;改進的方向主要是降低成本和提高精度。第二代機械手正在加緊研製。它設有微型電子計算控制系統,具有視覺、觸覺能力,甚至聽、想的能力。研究安裝各種感測器,把感覺到的信息反饋,使機械手具有感覺機能。第三代機械手則能獨立完成工作中過程中的任務。它與電子計算機和電視設備保持聯系,並逐步發展成為柔性製造系統FMS和柔性製造單元FMC中的重要一環節

『柒』 機械手畢業設計

引 言
在現代工業中,生產過程的機械化、自動化已成為突出的主題。隨著工業現代化的進一步發展,自動化已經成為現代企業中的重要支柱,無人車間、無人生產流水線等等,已經隨處可見。同時,現代生產中,存在著各種各樣的生產環境,如高溫、放射性、有毒氣體、有害氣體場合以及水下作業等,這些惡劣的生產環境不利於人工進行操作。
工業機械手是近代自動控制領域中出現的一項新的技術,是現代控制理論與工業生產自動化實踐相結合的產物,並以成為現代機械製造生產系統中的一個重要組成部分。工業機械手是提高生產過程自動化、改善勞動條件、提高產品質量和生產效率的有效手段之一。尤其在高溫、高壓、粉塵、雜訊以及帶有放射性和污染的場合,應用得更為廣泛。在我國,近幾年來也有較快的發展,並取得一定的效果,受到機械工業和鐵路工業部門的重視。
本課題擬開發物料搬運機械手,採用日本三菱公司的FX2N系列PLC,對實驗室現有的TVT—99D機械手模型進行開發。該裝置機械部分有滾珠絲杠、滑軌、汽缸、氣控機械抓手等;電氣方面由步進電機、驅動模塊、感測器、開關電源、電磁閥、旋轉碼盤、操作台等部件組成。我們利用可編程技術,結合相應的硬體裝置,控制機械手完成各種動作。
本課題是有我和徐立同同學合作共同完成,在整個設計過程中徐立同同學主要負責硬體方面如接線、畫各個電氣設備的電路接線圖等;而我則是主要負責軟體部分,在實際的設計調試過程中我主要負責PLC的接線編程、調試等工作。當然了硬體和軟體是不分家的,誰也離不開誰,因此,在整個設計過程中各種方案的敲定與實施均是由我們倆個在指導老師的幫助下共同研究、推敲、討論試驗調試中確定的。為了能夠實現機械手可在空間抓放物體,動作靈活多樣,適用於可變換生產品種的中小批量自動化生產,廣泛應用於柔性自動線。再加上本課題開發的機械手採用的日本三菱公司的FX2N系列PLC控制,是一種按預先設定的程序進行工件的搬運的自動化裝置,可部分代替人工在高溫和危險的作業區進行單調持久的作業,並要實現根據工件的簡單的變化要求隨時更改相關控制參數。為達到這些要求,我們設計的控制方案盡量在我們力所能及的范圍內選擇最佳的方案。如在本設計中遇到的對直流電機的控制問題中,在控制直流電機正反轉的問題上通過老師的指導我們想到了兩種控制方案:一種是在原設備的基礎上加上四個繼電器實現其控制功能;另一種則是根據三菱公司的FX2N系列PLC的輸出端的內部電路的特點,可以在不增加其他設備的情況下實現控制要求。我在最大限度的滿足工藝流程和控制要求的同時,還要考慮要有很高的性價比,因此我們選擇了後一種方案。也許後一種方案有其弊端,但目前還沒有發現。望大家多多指教。
當然了,由於我們水平的限制和時間的倉促,在很多地方的控制方案還不是很理想,同時還遺留有很多的問題,需要進一步的研究中才能解決,望各位老師和廣大同學批評和指教。 機械手的畢業設計說明書一.前言1.1設計的意義與作用機械手是在機械化,自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。在現代生產過程中,機械手被廣泛的運用於自動生產線中,機械人的研製和生產已成為高技術鄰域內,迅速發殿起來的一門新興的技術,它更加促進了機械手的發展,使得機械手能更好地實現與機械化和自動化的有機結合。機械手雖然目前還不如人手那樣靈活,但它具有能不斷重復工作和勞動,不知疲勞,不怕危險,抓舉重物的力量比人手力大的特點,因此,機械手已受到許多部門的重視,並越來越廣泛地得到了應用。 在工業生產過程中,尤其在自動流水線上,零件的加工和搬運都可能用到機械手。本課題就為解決海門恆豪制針有限公司在縫紉機針的生產過程中,拋光這一工藝工作。縫紉機針且夾緊不方便,要使用一個專用夾具用於拋光工作,為了解決以上傳統的缺點,設計了該液壓式擺動機械手。1.2機械手的工作原理 該機械手採用了液壓驅動方式來實現其工作的要求,工作要求就是機械手臂的上下能夠擺動,手臂的回轉運動,手腕的回轉運動及手部的夾持運動,本次設計的機械手主要用於縫紉機針的拋光工作,可用幾台液壓擺動機械手與拋光機相配合,進行協調實現拋光工作的自動化生產線,機械手的手指夾持縫紉機針,在即旋轉又往復移動的拋光機上進行上下擺動,根據拋光工藝過程,自動線上有4台機械手,各機械手間互傳遞著縫紉機針,調換縫紉機針的大小頭,並進行粗精拋光操作。1.3拋光自動生產線的組成及工作原理拋光自動生產線的平面布置圖如下:1.4.自動生產線的工作方式及組成: 全線由震動式順針機,上料工作台,4台機械手,4台拋光機和裝針斗組成。4隻拋光輪分別由電動機帶動旋轉,由另外的電動機經傳動裝置(如曲柄滑塊機構)帶動4隻拋光輪一同作左右往復運動,每台機械手分別由自身的電子程序控制器控制,根據拋光工藝要求所編制的程序,依次進行程序轉換,控制機械手液壓系統的電磁換向閥,從而使機械手按程序進行各種動作。 4台機械手動作相同,全自動線動作過程如下:機械手1在上料位置工人將待拋光的針70-80支,經震動式順針機整齊後送到待夾料位置,發信號啟動,機械手1的手指將針夾牢,手臂順時針回轉90°到拋光位置(此時拋光機已經旋轉並左右移動),手臂上下擺動一次,手腕回轉180°手臂再上下擺動一次(手臂兩次下擺動作時間不同,根據需要可自行調整),手臂順時針再回轉90°(即到180°位置),機械手1和機械手2同到換夾針位置,機械手2先將縫紉機針夾牢後再發信號,機械手1的手指才松開,並開始復原,即手臂逆時針回轉180°,同時手腕反向回轉180°,到達上料位置,等待下個工作循環,機械手2,機械手3,機械手4的動作程序與機械手1相同。縫紉機針就在各機械手間依次傳遞,調換針的大小頭,進行粗拋和精拋操作。當機械手4拋光程序完成後,其手臂轉到下料位置時手指松開,將拋光好的針卸到裝針2.1液壓擺動機械手的工作參數 抓針數量:一次夾持縫紉機針70-80隻 座標型式:球坐標 自由度數:3個 手臂回轉范圍:0°-180° 手臂回轉速度:90°/S 手臂的俯仰范圍:0°-180° 驅動方式:液壓驅動 控制方式:採用電子程序控制 定位方式:手臂回轉的兩端位置用死擋鐵定位 手臂俯仰兩端點:用活塞與端蓋相碰定位2.2液壓擺動機械手的工作原理簡圖:結論 液壓擺動機械手能將工件從一個工位,傳到下一個工位的工作,它從外部結構上把自動線中的各台自動機床聯系成一個整體。有一定的握力和工作速度,有準確的定位精度,將零件可靠地裝上夾具,能准確可靠的完成預定工作。參考文獻

『捌』 現代科技發明了什麼,有什麼作用

●修復手套

「修復手套」是一種植入了能模仿人手生物力學的特殊致動器和感測器的裝置。機械手研究實驗室設計「修復手套」的目的是為了製造一種具有人工肌肉的「外衣」。這種「外衣」能夠幫助人體重新運動。全世界的科學家、程序設計員、發明者都在開發復制、替代人體結構或者幫助人體的創新技術。

●仿生心臟

同位移植人工心臟 CATO 是一種能全面模仿人類心臟的裝置,由血液室 心室 、閥 瓣膜 以及能把血液吸入肺動脈和主動脈的特殊致動裝置組成。

科學家面臨的最大挑戰是要把包括電源在內的人工心臟裝置移植到心臟通常所處位置的有限空間內。科學家曾經拿母牛做實驗,並獲得巨大成功,這也為他成功給同位移植人工心臟申請專利創造了有利條件。

●神經轉化

一位澳大利亞程序設計員開發出一套系統。根據這套系統,遭受肌萎縮性側索硬化疾病折磨的人今後可以不再受到自身殘疾的限制,只要通過神經信號的提示便能與別人溝通。另一位科學家開發出一種新型的人機聯結界面:一個人可以利用皮膚表面電極接收神經信號,然後在經過人工智慧分析後,便能夠達到交流的目的。兩位科學家合作後,這套系統被稱為神經轉化技術。

●耳朵看世界

萊斯利·凱博士設計出一種聲納裝置,這種裝置能釋放出超聲波,還能發現其他物體和障礙物發出的反射。數據接著被轉化成一連串能夠聽到的聲音,這些聲音在頻率上與遠處物體發出的聲音相對應。經過少許的培訓,人類大腦似乎能下意識地將這些聲音轉化為空間想像。

這項技術贏得了1998年度世界通信創新獎,如今全世界的盲人將利用這項技術自信地行走在他們不熟悉的區域。

●人造肌肉

研究人造肌肉的工作始於上個世紀40年代,但只是在最近的10年裡才取得了較大發展,因為世界范圍內的研究中心研製出了特種聚合體和智能材料。未來人類很有可能看到世界上最強壯的人和最強大的仿生胳膊進行較量。 挽救人的生命,提高殘疾人的生活質量

『玖』 21世紀的發現

21世紀影響人類生活的五大發明:
1、修復手套 2、仿生心臟 3、神經轉化 4、神經轉化 5、耳朵看世界

21世紀,許多令人驚訝的技術創新將對人類的日常生活產生重大影響。憑借「修復手套」獲得2004年度「尤利卡令人鼓舞科學獎」的科學家宣稱,科幻小說的預言距離變成現實已經不遠了。

●修復手套

「修復手套」是一種植入了能模仿人手生物力學的特殊致動器和感測器的裝置。機械手研究實驗室設計「修復手套」的目的是為了製造一種具有人工肌肉的「外衣」。這種「外衣」能夠幫助人體重新運動。全世界的科學家、程序設計員、發明者都在開發復制、替代人體結構或者幫助人體的創新技術。

●仿生心臟

同位移植人工心臟 CATO 是一種能全面模仿人類心臟的裝置,由血液室 心室 、閥 瓣膜 以及能把血液吸入肺動脈和主動脈的特殊致動裝置組成。

科學家面臨的最大挑戰是要把包括電源在內的人工心臟裝置移植到心臟通常所處位置的有限空間內。科學家曾經拿母牛做實驗,並獲得巨大成功,這也為他成功給同位移植人工心臟申請專利創造了有利條件。

●神經轉化

一位澳大利亞程序設計員開發出一套系統。根據這套系統,遭受肌萎縮性側索硬化疾病折磨的人今後可以不再受到自身殘疾的限制,只要通過神經信號的提示便能與別人溝通。另一位科學家開發出一種新型的人機聯結界面:一個人可以利用皮膚表面電極接收神經信號,然後在經過人工智慧分析後,便能夠達到交流的目的。兩位科學家合作後,這套系統被稱為神經轉化技術。

●耳朵看世界

萊斯利·凱博士設計出一種聲納裝置,這種裝置能釋放出超聲波,還能發現其他物體和障礙物發出的反射。數據接著被轉化成一連串能夠聽到的聲音,這些聲音在頻率上與遠處物體發出的聲音相對應。經過少許的培訓,人類大腦似乎能下意識地將這些聲音轉化為空間想像。

這項技術贏得了1998年度世界通信創新獎,如今全世界的盲人將利用這項技術自信地行走在他們不熟悉的區域。

●人造肌肉

研究人造肌肉的工作始於上個世紀40年代,但只是在最近的10年裡才取得了較大發展,因為世界范圍內的研究中心研製出了特種聚合體和智能材料。未來人類很有可能看到世界上最強壯的人和最強大的仿生胳膊進行較量。

『拾』 21世紀的偉大發明

21世紀才剛起頭呢大哥,目前還沒有足以影響世界的重大發明 比較有價值的發明則有以下幾項 修復手套 澳大利亞悉尼:普亞·阿伯爾法特希在北海岸皇家醫院機械手研究實驗室工作,28歲的米克正在這里接受治療。2個月前,米克不幸遇到車禍,雙手和胸部以下完全喪失知覺。他可以移 動手臂,但無法握緊手中的物體。如今,米克戴上了阿伯爾法特發明的「修復手套」。「修復手套」是一種植入了能模仿人手生物力學的特殊致動器和感測器的裝置。這也是米克第一次試用這種手套,實驗室所有人全都盯著他的手。 阿伯爾法特緊張地按下與米克身體連接在一起的電腦界面的控制桿,忽然間,米克的手自車禍以來第一次合攏了一下。他將在未來滿懷希望利用自己的身體,因為他知道這僅僅是個開始。機械手研究實驗室設計「修復手套」的目的是為了製造一種具有人工肌肉的「外衣」。這種「外衣」能夠幫助人體重新運動。機械手研究實驗室並不是世界上唯一一家從事人體功能研究的機構,全世界的科學家、程序設計員、發明者都在開發復制、替代人體結構或者幫助人體的創新技術。 仿生心臟 狗在人工心臟開發過程中發揮了重要作用。南美洲烏拉圭:1957年,科學家首次用外部半退化心臟替換了狗的心臟,而那時,現為蒙得維的亞著名心臟病專家的胡安·吉亞姆布盧諾博士還是個小孩。 心臟在被替換後,那條狗存活了90分鍾,此事也被看作是人工心臟開發工作的第一個里程碑事件。大約20年前,當第一顆全人工心臟(TAH)被移植到病人身上時,吉亞姆布盧諾博士還只是一位心臟病專家。在看到這些粗糙的移植裝置不斷遭受失敗後,吉亞姆布盧諾博士當時發誓將來一定要設計出真正可靠的人工心臟,移植者不僅能存活,而且還能維持相對正常的生活。 經過多年不知疲倦的工作後,吉亞姆布盧諾的發明差不多完成了。令人奇怪的是,他的發明與此前科學家的發明完全不同,看上去與真正的心臟無異。吉亞姆布盧諾說:「這是個秘密!」同位移植人工心臟(CATO)是一種能全面模仿人類心臟的裝置,由血液室(心室)、閥(瓣膜)以及能把血液吸入肺動脈和主動脈的特殊致動裝置組成。 吉亞姆布盧諾面臨的最大挑戰是要把包括電源在內的人工心臟裝置移植到心臟通常所處位置的有限空間內。吉亞姆布盧諾曾經拿母牛做實驗,並獲得巨大成功,這也為他成功給同位移植人工心臟申請專利創造了有利條件。吉亞姆布盧諾將成功歸結為"醫學發明"的人工心臟裝置,而他並不認同自己的發明是「工程發明」。 神經轉化 神經轉換技術將可以幫助像斯蒂芬·霍金這樣的殘疾人用神經信號同別人交流。英國劍橋大學盧卡斯數學教授、《時間簡史》的作者斯蒂芬·霍金21歲時被診斷患有肌萎縮性側索硬化(ALS),從那以後,除了幾根手指外,霍金全身大部分活動功能都喪失了。霍金寫有大量著作,並發表了多篇科學論文。多年來,他一直通過操作手中與電腦聯網的擬聲器鍵盤來發出聲音。而現在他連這種能力都喪失了。盡管如此,他並沒有喪失對未來的希望。 一位叫彼得·沙恩·福特的澳大利亞程序設計員開發出一套系統。福特目前居住在美國的華盛頓。根據這套系統,像霍金這樣的人今後可以不再受到自身殘疾的限制,只要通過神經信號的提示便能與別人溝通。在聽說霍金遭受肌萎縮性側索硬化疾病折磨的事情後,福特花多年時間開發出一種新型的人機聯結界面:一個人可以利用皮膚表面電極接收神經信號,然後在經過人工智慧分析後,便能夠達到交流的目的。 2002年,福特開始與霍金合作改善這套系統。經過改善後,這套系統被稱為神經轉化技術。2004年初,美國華盛頓特區一個四肢癱瘓、不能說話的男子利用神經信號旋轉電視,這也一舉創造了歷史。最近,福特還利用神經信號控制的聲音合成電腦程序邀請客人參加他的21世紀生日派對。 耳朵看世界 大多數人都能想像看不見東西是什麼樣子。然而,只有少數人能想像出像蝙蝠一樣通過聲音感知方向。上世紀50年代,萊斯利·凱博士為英國海軍開發探測潛水艇、魚雷和地雷等水下物體的水下聲納技術時,就開始想像這個看似不可能的概念。當時在許多人看來,凱的想法簡直就像天方夜譚。 1993年,他設計出一種聲納裝置,這種裝置能釋放出超聲波,還能發現其它物體和障礙物發出的反射。數據接著被轉化成一連串能夠聽到的聲音,這些聲音在頻率上與遠處物體發出的聲音相對應。可以想像,這有可能導致出現令人難以理解的噪音。但令人難以置信的是,經過少許的培訓,人類大腦似乎能將下意識地將這些聲音轉化為空間想像。 如果要更好理解什麼是空間想像,請按以下提示做練習:仔細看看你周圍的物體,然後閉上眼睛,想像各種物體(比如身體一側的桌子,背後的牆和地板上的球)出現在你身邊的情況。這種感覺是空間想像或者意識的一部分。這項技術為凱贏得了1998年度世界通信創新獎,如今全世界的盲人將在利用這項技術自信地行走在他們不熟悉的區域。在安裝上這種設備後,一些盲人甚至還能騎自行車,擊打像棒球一樣的拋射物。這種值得關注的「本領」正是大腦適應新感官信息的復雜能力的明證。 人造肌肉 2005年3月7日,世界將會首次看到人與「人造肌肉」驅動的仿生胳膊進行的摔跤比賽。研究人造肌肉的工作始於上個世紀40年代,但只是在最近的10年裡才取得了較大發展,因為世界范圍內的研究中心研製出了特種聚合體和智能材料。 明年的比賽將有三家研究中心參加,它們分別是加利福尼亞州的「SRI International」、新墨西哥州「環境遙控設備公司」和瑞士的「瑞士材料試驗與研究聯合實驗」公司,代表人類參賽的是帕納·費爾森。費爾森是聖迭戈學區成績最優秀的高中學生。 確定在2005年3月進行的的這場比賽不論是帕納獲勝還是仿生胳膊獲勝,加上人造肌肉研究的繼續發展,未來我們很有可能看到世界上最強壯的人和最強大的仿生胳膊進行較量。 其實,讓殘疾人恢復原來的能力只是仿生科技的開始,現在誰也無法預測未來50年科技將如何影響人類的生活:我們能夠用意識控制互聯網嗎?我們能否用我們的眼光操縱錄像機?我們能夠花錢買個好夢嗎?這些設想聽起來象天方夜譚,但誰敢說將來他們不會變成現實呢。

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