尖叫科學(xué)系列叢書,共分為三冊,本系列圖書將囊括航天、網(wǎng)絡(luò)、能源、通信、地球、基因工程、生物醫(yī)藥、天文、海洋、人工智能等19個(gè)領(lǐng)域的前沿科技精華,邀請這些領(lǐng)域的院士及首席科學(xué)家,為青少年呈現(xiàn)國家目前已在這19大領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的重大科技突破及成果,展現(xiàn)這條前沿科技領(lǐng)域中國夢·科技?jí)舻膶?shí)現(xiàn)之旅。本系列圖書的作者團(tuán)隊(duì)包括歐陽自遠(yuǎn)、劉嘉麒、戚發(fā)軔、陸佑楣等各領(lǐng)域的院士及鄭永春、徐穎(北斗女神)、位夢華等各領(lǐng)域的首席科學(xué),致力于為青少年打造一套展示中國前沿科技領(lǐng)域突破性科技成果的科普叢書。
家庭機(jī)器人,賣萌來襲 撰文/宋曄垚 小學(xué)科學(xué)課程內(nèi)容:技術(shù)科學(xué) 學(xué)科類別:機(jī)械制造自動(dòng)化-機(jī)器人 一說起機(jī)器人,很多人的腦海中會(huì)立刻出現(xiàn)那種人形外表的鋼鐵超人的樣子,它們智慧超群,無所不能!它們可以是家庭中不可或缺的重要成員,也可以是拯救地球的超級(jí)英雄。而現(xiàn)實(shí)生活中的機(jī)器人,不同于熒幕中那些高大威猛的英雄形象,它們憑借精巧可愛的外形和優(yōu)質(zhì)貼心的服務(wù),漸漸走入我們的家庭中。 智能清潔小幫手,就在身邊 智能家居掃地機(jī)器人 談到家庭生活中普及廣、應(yīng)用多的機(jī)器人,不得不說的便是媽媽的家務(wù)小幫手:智能家居掃地機(jī)器人啦! 掃地機(jī)器人,又稱自動(dòng)打掃機(jī)、智能吸塵、機(jī)器人吸塵器等,能憑借一定的人工智能,自動(dòng)在房間內(nèi)完成清理工作。通常,它的底部配有兩把旋風(fēng)邊刷,可以做到聚攏式清掃,使得邊邊角角的灰塵都能輕松搞定;它的一組雙向滾刷可以合力卷入垃圾,所以大小異物的清掃均無壓力;另外它的高速風(fēng)機(jī)能夠進(jìn)行真空吸塵,使微塵顆粒無所遁形;后,加上一塊可拆卸的拖布,便可使機(jī)器人經(jīng)過之處無塵潔凈。這樣的邊刷、滾刷、吸塵和拖布的組合,成功模仿了人類在家庭中掃地、清理垃圾、拖地這樣的步驟,不但減輕了勤勞媽媽們的打掃負(fù)擔(dān),更加提升了人們家庭生活的環(huán)境質(zhì)量。又小又不怕累的掃地機(jī)器人,不愧是主婦們離不開的好幫手。 掃地機(jī)器人,已經(jīng)進(jìn)入許多家庭之中,但我們很難將它與高智能的機(jī)器人聯(lián)系到一起。當(dāng)《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》的電影播出后,大白那憨厚、有愛、智能的家庭機(jī)器人形象又一次深入人心。接下來,就讓我們再去看看那些能夠陪伴我們左右,可以與家庭生活緊密聯(lián)系,并給我們帶來溫暖、樂趣的機(jī)器人吧! 如此心靈手巧樂于助人 機(jī)器人為人們送去早餐 這個(gè)身材略大的呆萌機(jī)器人,是由日本早稻田大學(xué)的菅野茂樹教授帶領(lǐng)科研組研發(fā)的專為行動(dòng)不便的人服務(wù)的機(jī)器人。別看它外形上有點(diǎn)笨重,它的突出特點(diǎn)卻是擁有一雙超靈巧的仿生機(jī)械手! ∶恳恢粰C(jī)械手,都被安裝了13個(gè)先進(jìn)的傳感器,基本可以完成人類能做的各種動(dòng)作。首先,它的手指表面使用了柔軟的硅膠,觸感與人手接近,而在它手指末端的傳感器,敏感程度也基本接近人類;其次,眾多傳感器分工合作,可以使它感知到周圍環(huán)境以及物體,做到對(duì)指令的準(zhǔn)確執(zhí)行,如端茶遞水、搬書、烤面包、疊被子,或扶老人起床等。如果殘疾人摔倒了,它能做到及時(shí)出手扶起。只要是需要用到手的事情,不論是精巧的細(xì)活,還是繁重的體力活,都可以放心交給它! 憑借一雙靈巧的機(jī)械手,它能幫助照顧家里的老人或殘疾人,而且它的樣子也是萌萌噠!這樣一個(gè)樂于助人的智能機(jī)器人,相信一定是家里不可或缺的一分子! 擁有一雙超仿生的機(jī)械手 嗨,你需要一個(gè)管家嗎? 這是一款小身材、大智慧的家庭管家式機(jī)器人。與大白不同的是,它的外形更接近科幻作品里未來式的設(shè)計(jì)。它是由麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室的機(jī)器人專家、社交機(jī)器人先驅(qū)者辛西婭·布瑞澤爾開發(fā)的,它能較完美地融入我們的家庭。 就像真正的人類一樣,它可以通過兩個(gè)高分辨率的相機(jī)識(shí)別并記錄人的面部,做到看你一眼便過目不忘;它擁有人工智能的算法,能為你記錄生活的點(diǎn)滴,并記下你的喜好,然后只做讓你開心的事情;當(dāng)然它還能通過藍(lán)牙連接到你的手機(jī)、電腦,讀取你的個(gè)人信息,記住你的一些重要安排,像家人一樣提醒你不要忘這忘那。它還擁有高超的語音識(shí)別及聯(lián)網(wǎng)語音搜索功能,可以通過360的微型耳機(jī)和語言程序,與在房間任意角落的你交談;我們甚至可以跟它像人類一樣交流,時(shí)不時(shí)開個(gè)玩笑,逗逗樂,而它也會(huì)回我們一個(gè)冷笑話。 有這樣一個(gè)不離不棄的好朋友陪在我們身邊,怎能不把它當(dāng)成家中的一員呢? 廚房中,它也能幫到你 超級(jí)賣萌的家庭成員 與家庭成員合影的情感機(jī)器人 上圖是一幅多么溫馨的全家福!而中間這位,就是可愛的家用情感機(jī)器人。在它清純可人的外表之下,仍然是一套由電路、傳感器和處理器組成的復(fù)雜的人工智能電子設(shè)備。它由機(jī)身內(nèi)置的攝像頭、超頻率音響、紅外線和熱傳感器、測距傳感器、溫度計(jì)和地面探測設(shè)備等組成。正是因?yàn)檫@些高科技的元器件,幫助它實(shí)現(xiàn)了多種仿人功能! ∷侨藗冑N心的守護(hù)者,可以幫助看家,巡視房屋,通過傳感器來遠(yuǎn)程監(jiān)控或是發(fā)送火警警報(bào);它是人們的生活管家,因?yàn)樗膫鞲衅骺梢耘c家里的智能家電相連,人們只需要?jiǎng)觿?dòng)嘴,告訴它打開電視、空調(diào),調(diào)整溫度或是啟動(dòng)音樂,它就可以幫你控制這些家電;除此以外,它還是個(gè)有文化內(nèi)涵的機(jī)器人,能識(shí)別多國的語言和文字;重要的是,它擁有一個(gè)萌死人不償命的臉蛋,可將喜、怒、哀、樂等各種豐富的表情直接傳遞給我們! ∵@么討人喜歡的機(jī)器人,相信家里若有了它,一定會(huì)更加熱鬧有趣! 它比你自己更了解你 讀者朋友們,你猜得對(duì)我的特長嗎? 看看這貨!長得多像個(gè)不倒翁。但可不能小瞧它哦,這可是一款基于強(qiáng)人工智能的漢語自然語言交互社交機(jī)器人,具有聊天、家電控制、音樂播放、日程整理提醒、新聞推送、故事播放、鬧鐘、天氣預(yù)報(bào)、拍照、寵物、社交等眾多功能。雖然它的外形很簡單,但它卻更像一個(gè)情感豐富的人。 首先,它的眼睛會(huì)像人一樣有頻率地一眨一眨,在和它說話的時(shí)候,頓時(shí)有一種朋友在側(cè)耳傾聽的感覺。其次,它是能不斷學(xué)習(xí)成長的智能機(jī)器人,能主動(dòng)收集、整理、分析主人的信息,越來越了解人們的需求。比如你有聽歌的習(xí)慣,連續(xù)聽了好多歌曲,它就能通過你聽歌的曲風(fēng)、時(shí)長、歌手等信息,進(jìn)行云端大數(shù)據(jù)分析,從而總結(jié)出你的喜好,然后它就會(huì)自主地給你推薦和播放你想要的歌曲了。如此貼心,恐怕連家人都未必這么了解吧! 在這款機(jī)器人身上,運(yùn)用了多種目前頂尖的技術(shù),諸如,人工智能引擎、遠(yuǎn)程拾音、聲源定位、回聲降噪以及各種濾波處理技術(shù)等,使得它能在深度學(xué)習(xí)過程中理解人類情感,并做出反應(yīng)。 寓教于樂,孩子們的好伙伴你瞧,這對(duì)可愛的機(jī)器人兄妹,它們是專門為少兒設(shè)計(jì)的智能娛樂機(jī)器人。它的外觀采用可愛鮮艷的卡通兒童造型,更適合低年齡段的孩子! ∧暧椎暮⒆有枰胰说目醋o(hù)和陪伴,也正因如此,這款機(jī)器人能輔助忙碌的父母,對(duì)孩子進(jìn)行語言、運(yùn)動(dòng)方面的培養(yǎng)。首先,它擁有很多有趣又符合少兒需求的功能,如英語單詞、唐詩朗誦等語言的學(xué)習(xí),可以讓孩子在游戲中學(xué)習(xí)發(fā)音,培養(yǎng)語言交流的感覺。其次,它可以通過攝像頭捕捉、識(shí)別人臉,通過紅外感應(yīng)器和超聲感應(yīng)器來識(shí)別運(yùn)動(dòng)中的人體和距離,可以自動(dòng)跟隨孩子進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。它還可以精準(zhǔn)地進(jìn)行避障,自己規(guī)劃路線,孩子們跟它一起追逐也無妨。此外,這款機(jī)器人還將對(duì)健康有益的互動(dòng)小游戲加入進(jìn)來,比如孩子們常玩的紅綠燈、反方向等游戲,從而更好地鍛煉孩子的反應(yīng)能力。有了這樣一對(duì)可愛的機(jī)器人小伙伴,別提多帶勁啦! 此時(shí)此刻的我們,已然從多個(gè)方面領(lǐng)略了機(jī)器人的風(fēng)采。相信,在不久的將來,電影中的大白WALL-E這些可愛又聰明的機(jī)器人,會(huì)越來越多地出現(xiàn)在人們的視野中,酷炫著我們的生活!
知識(shí)就是力量》雜志創(chuàng)刊于1956年,該雜志目前是由中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主管,由科學(xué)普及出版社主辦,由北京知力科學(xué)文化傳播有限公司運(yùn)營!吨R(shí)就是力量》雜志經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的風(fēng)風(fēng)雨雨,凝聚了眾多科普工作者的心血,許多科學(xué)家,如高士其、茅以升、錢學(xué)森、李四光、華羅庚、周光召、白春禮等都為其創(chuàng)作了很多優(yōu)秀的科普文章。目前活躍在中國科學(xué)界的不少專家,甚至黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人,都曾經(jīng)是《知識(shí)就是力量》的讀者,許多科技人才也是從小看著《知識(shí)就是力量》雜志喜歡上科學(xué),終走進(jìn)科學(xué)的殿堂的。????《知識(shí)就是力量》雜志秉承以小知識(shí),增大智慧,建知識(shí)圈,筑力量源的出版宗旨,打造以《知識(shí)就是力量》雜志為基礎(chǔ)的全媒體平臺(tái),為青少年提供、嚴(yán)謹(jǐn)、趣味、互動(dòng)的科普內(nèi)容。
2-3上篇 創(chuàng)造無限的可能技術(shù)與工程(一)
生物工程-基因工程
4 DNA檢驗(yàn):用一個(gè)細(xì)胞鎖定疑兇 侯安山
10基因工程跨越生物種的遺傳物質(zhì)拼接術(shù) 陳章良
16基因剪刀基因組編輯的魔術(shù)手術(shù)刀 張樹庸
航空航天
20高超聲速飛行技術(shù):挑戰(zhàn)速度極限 張德良
24移民火星還有多遠(yuǎn) 黃偉芬 何玫 李楨 鄒璐
30航天發(fā)射場秘密知多少 劉登銳
交通運(yùn)輸
36 WOW!智能汽車強(qiáng)勢來襲 崔金泰
44引領(lǐng)潮流的炫酷交通工具 王慶朋 金維勤
48無人駕駛,讓地鐵如虎添翼 安瀾
54未來交通星寵 劉霞
下篇 顛覆想象的黑科技技術(shù)與工程(二)
大氣科學(xué)
64如何制作風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星云圖 許健民(院士)
機(jī)械制造自動(dòng)化-機(jī)器人
68擁有"大白"不是夢盤點(diǎn)我們身邊的醫(yī)療機(jī)器人 郭潮波
76家庭機(jī)器人,賣萌來襲 宋曄垚
82 機(jī)器人教育,開啟探索科技之門 董冰雪
電子與通信技術(shù)
86傳感器:未來制造業(yè)的智能感官 劉昶
92小浮標(biāo),大能量海絲護(hù)航者Argo 孫朝輝
98大地震監(jiān)測預(yù)報(bào)現(xiàn)曙光 謝酬 邵蕓
104通信之光 陳章淵 林邦姜
計(jì)算機(jī)
112天眼破案神助手 廖翔 諶華
116美劇中走入現(xiàn)實(shí)的刑偵技術(shù) 邱翠園
兵器科技
124創(chuàng)世武器電磁炮 葛世恒