2022年5月21內(nèi)蒙古事業(yè)單位聯(lián)考《綜合應(yīng)用能力》C類真題

2022年5月21日內(nèi)蒙古事業(yè)單位聯(lián)考《綜合應(yīng)用能力》C類真題

一、給定材料

材料1

(321735)

人的大腦由大量的神經(jīng)元通過突觸連接在一起，構(gòu)成了極其復(fù)雜的運(yùn)算網(wǎng)絡(luò)。目前，通過模擬人腦神經(jīng)元信息處理機(jī)制的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為智能時代最 為重要的建模方法。盡管已有的機(jī)器人經(jīng)常被稱為“智能機(jī)器人”，然而這些“智能機(jī)器人”能夠?qū)崿F(xiàn)的動作及行為能力基本是通過預(yù)定義的規(guī)則實現(xiàn)的，而人類進(jìn)行動作、行為的學(xué)習(xí)主要是通過模仿及與環(huán)境的交互實現(xiàn)的，此外，“智能機(jī)器人”目前還不具有類腦的多模態(tài)感知及基于感知信息的類腦自主決策能力。在運(yùn)動機(jī)制方面，它們也不具備類人的外周神經(jīng)系統(tǒng)，其靈活性和自適應(yīng)性與人類運(yùn)動系統(tǒng)還具有較大差距。

隨著人工智能、機(jī)器人和傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人已經(jīng)由傳統(tǒng)在線示教工作模式向智能工作模式方向發(fā)展，結(jié)合腦科學(xué)研究成果，機(jī)器人理論和應(yīng)用研究有望迎來新的突破，甚至可成功制造出類腦智能機(jī)器人。類腦智能機(jī)器人系統(tǒng)是融合了視覺、聽覺、思考和執(zhí)行等能力的綜合智能系統(tǒng)，它能夠以類似于人腦的工作方式運(yùn)行。同時，類腦智能機(jī)器人力圖將人的內(nèi)部機(jī)理融入機(jī)器人系統(tǒng)，從而提高機(jī)器人的認(rèn)知、學(xué)習(xí)和動作控制能力，通過融入對人的機(jī)理的探索，類腦智能機(jī)器人有望實現(xiàn)與人“共情”，從而產(chǎn)生更深度的交互與合作。

類腦智能機(jī)器人首先涉及的是機(jī)器人的仿生結(jié)構(gòu)和感知控制，而仿肌肉驅(qū)動器是其中的重要部分。這些仿肌肉驅(qū)動器可以省卻齒輪，軸承，避免復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，同時減輕重量，具有更好的應(yīng)用效果。如Shahinpoor等人用4片重0.1g的人工肌肉材料IPMC作手指組成的機(jī)械手，在5V的電壓下提起了10.3g的石子，所需功率為25mW。如用傳統(tǒng)機(jī)械裝置實現(xiàn)這個動作，其機(jī)構(gòu)將非常復(fù)雜。

20世紀(jì)60年代以來，日本以及美國DRAPA等機(jī)構(gòu)不斷進(jìn)行仿肌肉驅(qū)動器的研究，但最近10年材料和新型傳動系統(tǒng)的發(fā)展才真正實現(xiàn)一系列的突破。目前制作的仿肌肉驅(qū)動器可以分為材料類、機(jī)械類和生物類。材料的仿肌肉驅(qū)動器主要代表有形狀記憶合金、電致收縮聚合物、壓電陶瓷、磁致收縮聚合物、功能凝膠、液晶收縮聚合物等。此類仿肌肉驅(qū)動器的共同特點是模擬動物肌肉收縮產(chǎn)生力這一工作特性，利用材料在不同的外部控制下，如電壓、電流、PH值等，材料內(nèi)部的成分發(fā)生物理變化，產(chǎn)生形變和力。機(jī)械類的仿肌肉驅(qū)動器，主要代表有氣動人工肌肉、液壓人工肌肉、電致收縮器、磁致收縮器等，其中由波士頓動力研制的Atlas類人機(jī)器人就采用了液壓人工肌肉。不同于材料類仿肌肉驅(qū)動器，機(jī)械類仿肌肉驅(qū)動器都是結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生收縮和力。生物類的仿肌肉驅(qū)動器目前尚處于實驗研制階段，主要是利用動物活體細(xì)胞來充當(dāng)驅(qū)動器，美國DRAPA資助麻省理工學(xué)院研制的魚形仿生機(jī)器人，由活體肌肉驅(qū)動，最 大速度45mm/s，而在類人機(jī)器人上尚未進(jìn)行類似的研究。在這些研究的基礎(chǔ)上，瑞士蘇黎世大學(xué)搭建了擁有“肌腱”和“骨頭”的機(jī)器人平臺ECCERobot，相關(guān)研究成果被美國 Popular Mechanics報道，并入選當(dāng)年十大創(chuàng)新概念之首。此外，波士頓動力還試圖研制一款更新型放生肢體，采用3D打印的方式，將所有的液壓元件直接打印到其機(jī)器人肢體的“骨頭”結(jié)構(gòu)中，使之更具有仿生元素，比如“類動脈式的液壓管道布局”、看上去很像骨頭的支架等。

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