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(guò)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(guò)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(shí)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(dòng)作及行為能力基本是通過(guò)預(yù)定義的規(guī)則實(shí)現(xiàn)的，而人類進(jìn)行動(dòng)作、行為的學(xué)習(xí)主要是通過(guò)模仿及與環(huán)境的交互實(shí)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(dòng)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(dòng)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(lái)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(jué)、聽(tīng)覺(jué)、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(shí)，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(dòng)作控制能力，通過(guò)融入對(duì)人的機(jī)理的探索，類腦智能機(jī)器人有望實(shí)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(dòng)器是其中的重要部分。這些仿肌肉驅(qū)動(dòng)器可以省卻齒輪，軸承，避免復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，同時(shí)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(shí)現(xiàn)這個(gè)動(dòng)作，其機(jī)構(gòu)將非常復(fù)雜。

20世紀(jì)60年代以來(lái)，日本以及美國(guó)DRAPA等機(jī)構(gòu)不斷進(jìn)行仿肌肉驅(qū)動(dòng)器的研究，但最近10年材料和新型傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展才真正實(shí)現(xiàn)一系列的突破。目前制作的仿肌肉驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)器的共同特點(diǎn)是模擬動(dòng)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(dòng)器，主要代表有氣動(dòng)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(dòng)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(dòng)器，機(jī)械類仿肌肉驅(qū)動(dòng)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(dòng)器目前尚處于實(shí)驗(yàn)研制階段，主要是利用動(dòng)物活體細(xì)胞來(lái)充當(dāng)驅(qū)動(dòng)器，美國(guó)DRAPA資助麻省理工學(xué)院研制的魚(yú)形仿生機(jī)器人，由活體肌肉驅(qū)動(dòng)，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(tái)ECCERobot，相關(guān)研究成果被美國(guó) Popular Mechanics報(bào)道，并入選當(dāng)年十大創(chuàng)新概念之首。此外，波士頓動(dòng)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(dòng)脈式的液壓管道布局”、看上去很像骨頭的支架等。

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