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燃爆了的机甲战士离现实有多远

2018-04-16 10:14 来源:科技日报

  瞭望站

  热映的科幻电影《环太平洋:雷霆再起》中,机甲战士英勇奋战,展示出“黑科技”的力量,十分吸引眼球。这部电影中有哪些AI黑科技?现实中的AI技术,离炫酷的科学幻想还有多远?带着这些问题,科技日报记者采访了科普作家、中关村融智特种机器人产业联盟秘书长陈晓东。

  神经桥联结让人机“通感”

  影片中,多位驾驶员凭借神经桥“通感”联结,记忆共享,自如操纵庞大的机甲战士,这种独特的方式在不久的将来能实现吗?

  据国外知名科学网站Science Omega报道,当前英国埃塞克斯大学与美国航空航天局喷气推进实验室正进行一项研究,使用一种读取人类脑电波的界面捕捉两名驾驶员的脑电波,从而实现仅凭脑电波即可操作宇宙飞船。

  问题来了——为什么需要两名驾驶员而非一名?“这可能是因为如果仅依靠脑电波操作飞船,需驾驶员神经保持长时间高度集中状态,不得有一刻松懈。如果由两名驾驶员一起操作的话,即使其中一人神志有些恍惚,只要另一人还能集中状态,就可以防止事故发生。”陈晓东说。

  尽管目前还无法像电影中一样实现复杂的人机连接操作,但如果能够做到凭借脑电波进行机械操作,是否可以进一步提高脑机协同,完成期望的机械动作?

  据介绍,东南大学无线电系教授王志功团队曾率先在国际上提出,采用植入哺乳动物体内、与中断的中枢神经联接的微电子装置,促使中枢神经的有源(即具有信号放大和处理的)功能再生,这一装置被称为“植入式微电子神经桥”。

  这样可以通过“微电子神经桥”和无线传输系统,将人的神经系统与处在千里之外的机器人信息系统联接,控制异地机器人按本地人神经信号完成预期的高难动作,从而实现特种环境下的特殊任务。

  陈晓东指出,未来在太空、深海、化学、高温、核辐射、战争等环境下的特种机器人,将不会只是单纯靠预先编写好的程序加上人工智能的控制,按预先设定的步骤完成任务,而是可以根据具体情况,实时执行复杂的动作指令。对于实际生活而言,将来残疾人也可仅凭脑电波来操控轮椅、机械手臂等。若是霍金还在世,想必会艳羡不已吧。

  机器人水下生存有“道”

  影片中的怪物大多是从深海中突然冒出,人类机甲战士不得不在汹涌波涛中与其殊死缠斗。那么,现在机器人深入水下的技术发展如何?

  “水下机器人是一种技术密集性高、系统性强的工程,涉及到的专业学科主要包括智能控制、水下目标探测与识别、水下导航(定位)、通信、能源等五大技术。目前世界上水下机器人下水深度最深可达8000米,我国已达到7062米。主要技术瓶颈在于密封(涉及材料)、深水通信、抗压和水下机器人搭载人员生存问题。”陈晓东说。

  有国内学者研究表明:水下机器人由于密封问题而发生的故障比由电子器件等问题引发故障的概率要高。陈晓东指出:“密封的关键问题之一是轴的动密封,即轴伸出壳体处的密封。其分为静密封和动密封两种,前者相对来说容易解决,后者的问题比较难解决,轴在旋转时,由于轴与机壳间存在间隙,就会产生泄漏,而且介质压力越高、轴的转速越高,越容易产生泄漏。”

  陈晓东介绍,目前水下机器人通信有无线和有线通信控制两种形式,有缆通信是常规做法,无缆通信一定要上浮。而缆线控制是目前市面上水下机器人所无法克服的,也是目前水下通信行业的壁垒。

  “在水中,无线电会受到干扰,不像声音的传播那样顺畅。特别是在海水中,海水的高度导电性会吸收无线电信号,导致电波衰减严重,因此潜艇通常需浮到水面才能使用无线电。市面上大多数水下机器人提供的解决方案,是在机身上联接缆线来实现信号传输。影片中,机甲在深水中执行遥控中心的指令,而就现在的通讯技术而言,这还如同神话一般不可企及。” 陈晓东说。

(责任编辑:王蔚)

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