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百科知識：機器人的器官之耳鼻
點擊次數：1075 發布時間：2015-12-25
機器人的耳朵
人的耳朵是僅次于眼睛的感覺器官，聲波扣擊耳膜，引起聽覺神經的沖動，沖動傳給大腦的聽覺區，因而引起人的聽覺。機器人的耳朵通常是用“微音器”或錄音機來做的。被送到太空去的遙控機器人，它的耳朵本身就是一架無線電接收機。
人的耳朵是十分靈敏的。我們能聽到的zui微弱的聲音，它對耳膜的壓強是每平方厘米只有一百億分之幾公斤。這個壓強的大小只是大氣壓強的一百億分之幾。可是用一種叫做鈦酸鋇的壓電材料做成的“耳朵”比人的耳朵更為靈敏，即使是火柴棍那樣細小的東西反射回來的聲波也能被它“聽”的清清楚楚。如果用這樣的耳朵來監聽糧庫，那么在二到三公斤的糧食里的一條小蟲爬動的聲音也能被它準確地“聽”出來。
用壓電材料做成的“耳朵”之所以能夠聽到聲音，其原因就是壓電材料在受到拉力或者壓力作用的時候能產生電壓，這種電壓能使電路發生變化。這種特性就叫做壓電效應。當它在聲波的作用下不斷被拉伸或壓縮的時候，就產生了隨聲音信號變化而變化的電流，這種電流經過放大器放大后送入電子計算機（相當于人大腦的聽區）進行處理，機器人就能聽到聲音了。
但是能聽到聲音只是做到了*步，更重要的是要能識別不同的聲音。目前人們已經研制成功了能識別連續話音的裝置，它能夠以百分之九十九的比率，識別不是特別的人所發出的聲音，這項技術就使得電子計算機能開始“聽話”了。這將大大降低對電子計算機操作人員的特殊要求。操作人員可以用嘴直接向電子計算機發布指令，改變了人在操作機器的時候手和眼睛忙個不停而與此同時嘴巴和耳朵卻是閑著的狀況。一個人可以用聲音同時控制四面八方的機器，還可以對樓上樓下的機器同時發出指令，而且并不需要照明，這樣就很適宜于在夜間或地下工作。這項技術也大大加速了的自動回答，車票的預定以及資料查找等服務工作的自動化實現的進程。
現在人們還在研究使機器人能通過聲音來鑒別人的心理狀態，人們希望未來的機器人不光能夠聽懂人說的話，還能夠理解人的喜悅，憤怒，驚訝，猶豫和曖昧等情緒。這些都會給機器人的應用帶來極大的發展空間。
機器人的鼻子
人能夠嗅出物質的氣味，分辨出周圍物質的化學成分，這全是由上鼻道的粘模部分實現的。在人體鼻子的這個區域，在只有五平方厘米的面積上卻分布有五百萬個嗅覺細胞。嗅覺細胞受到物質的刺激，產生神經脈沖傳送到大腦，就產生了嗅覺。人的鼻子實際上就是一部十分精密的氣體分析儀。人的鼻子是相當靈敏的，就算在一升水中放進二百五十億分之一的乙硫醇（就是一種特殊的具有異常臭味的化學物質），人的鼻子也能夠聞出來。
機器人的鼻子也就是用氣體自動分析儀做成的。我國已經研制成功了一種嗅敏儀，這種氣體分析儀不僅能嗅出丙酮、氯仿等四十多種氣體，還能夠嗅出人聞不出來但是卻可以導致人死亡的一氧化碳（也就是我們通常所用的煤氣）。這種嗅敏儀有一個由二氧化錫，氯化鈀等物質燒結而成的探頭（相當于鼻粘模）。當它遇到某些種類氣體的時候，它的電阻就發生變化，這樣就可以通過電子線路做出相應的顯示，用光或者用聲音報警。同時，用這種嗅敏儀還可以查出埋在地下的管道漏氣的位置。
現在利用各種原理制成的氣體自動分析儀已經有很多種類，廣泛應用于檢測毒氣，分析宇宙飛船座艙里的氣體成分，監察環境等方面。
這些氣體分析儀，原理和顯示都和電現象有關，所以人們把它叫做電子鼻。把電子鼻和電子計算機組合起來，就可以做成機器人的嗅覺系統了。