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《暑假總動員》第二集“科技新玩法”(7月6日播出)

央視國際 (2004年07月12日 16:30)

  

 (視頻)


  同期:大家好,我們來自八一中學科技實驗班。我叫王天楚。今天我們來到中國科技館來看一看,最新的科學技術,都有些什麼。我叫任之樂。我對機器人非常感興趣。今天來到科技館,我想看看各種各樣的機器人,我還想和機器人比一比看誰更厲害。我叫薛婷,我對計算機技術比較感興趣。所以我今天想了解一下計算機它們的內部構造,想知道它們到底是由什麼組成的。

  解説:帶著對計算機、機器人這些最先進技術的好奇,科技實驗班的3名同學到科技館裏來探索秘密!一進大廳,一個龐大的機器人樂隊就深深地吸引了他們的目光。

  樂隊的核心當然是指揮,您看這個名叫ROBORT的機器人,隨著音樂節奏,舉手投足間透著一股音樂家的氣質,一舉一動都有板有眼、一絲不茍。惟妙惟肖的表演讓同學們大開眼界,也讓大家陶醉在音樂之中了。但是,看著看著,我們聰明的小同學就指出了機器人的設計缺陷。

  中國科技館 輔導員 王輝:

  阿姨,問你一下,就這個指揮的機器人為什麼不給它弄的美觀一點?從大門外過來的時候看著挺可怕的。是,大家進來全都會覺得這個機器人挺可怕的,是吧?其實我們看這個機器人,它是一個真人的一個模型。看它裏面呢全都是一些氣動裝置,那如果説觀眾要是進來的話,我們要把它穿上衣服,那觀眾怎麼能看到它裏面的內部結構,是不是?

  解説:原來,讓機器人裸體展示,可不是設計上的缺陷,也不是有意要嚇唬大家,而是為了讓我們更好、更仔細地看清機器人的內部構造和工作原理。這不,機器人ROBORT也向我們作起了自我介紹!

  同期:我的骨架和關節,是整個身體最基本的結構。我的骨架全是由鋁合金製成。鋁合金的好處很多,不僅堅硬而且重量輕,是製作骨架的好材料。大家可以通過透明罩,看到我內部的結構。


  解説:科技館的講解員告訴我們,這個機器人最有特色的地方在於,他不是用電來直接控制身體的各個部分,而是運用了目前最先進的壓縮空氣作為動力系統。機器人渾身的每根小細管都通有壓力不同的壓縮空氣。這些小細管就像機器人的肌肉,拉動整個骨骼完成各種運動。

  中國科技館 輔導員 王輝:這種氣控設備呢,它是用壓縮空氣來産生動力讓機器人運動起來。其實壓縮空氣是一種非常好的一種能源形式,因為它呢綠色環保。對大氣呢沒有污染。你想壓縮空氣只會産生水和空氣,所以對大氣沒有污染的,是一種綠色環保新型能源。為什麼這個機器人在指揮的時候動作那麼僵硬,而不像人那麼自如呢?它這個畢竟不是咱們人類是吧,看咱們人類有肌肉來支持咱們人體的運動,那它只能靠這個氣動設備來完成。而且,它還需要一段時間,所以顯得很僵硬。以後人類科技發達了以後,那機器人會不會像人那樣自如?


  會。以後發展是非常快的。科學技術,對吧,咱們都是有這種感覺,科學技術發展非常快。你看咱們把它做成了這種機器人的形式,就是為了讓大家能夠了解,能夠知道這種氣動設備。其實這種氣動呢,在工業生産上應用範圍是非常廣泛的。在我們那邊還有一個更先進的機器人,它呢,也是靠氣動設備來控制的。但是呢,它的動作的靈活程度呢要比這個機器人,要靈活了很多。它是中國的第一代工業機器人。這個設備就是機器人舞臺,其實它展示的呢也是氣控設備。這個在咱們工業生産上運用範圍是非常廣泛的。那咱們呢,就做成了一種擬人化的一種表現,好像是兩邊的機器人在進行對壘。咱們給它做成了這種表演性質的,對吧,就是為了吸引觀眾。那它在工業生産上用什麼呢?像汽車製造,然後還有許多的這種工業生産,像比如説高空的這種噴漆或者説是高空的這種精度的作業,全都可以通過這個機器設備來完成。這個機器人舞臺裏面最難的一部分就是陀螺的這一部分。比如説這個走劍鋒,這也是最精彩的。可是呢,這個計算也是最困難的。如果説錯過0.01毫米的話,那都可能會掉下來。那這個呢,就得經過反復的計算反復的調試。

  大家現在學數學是為了什麼呀是吧,數學是各個學科的基礎。它這個機器人呢也是通過精密的計算。別看它這個表演非常精彩,但是這個最基礎的東西確實是數學的這種運算才能完成的。那咱們人起到的作用是什麼呀,就是來編製程序。咱們人還是做得更高的這種工作,是不是?

  解説:在科技館,各式各樣的機器人成了大廳的主角。您看,我們的任之樂同學正在躍躍欲試,要和機器人比一比投籃。不比不知道,一比還真嚇一跳。這機器人氣定神閒、百發百中,還真不是浪得虛名!那邊,兩個女生找到了知心朋友,正和機器人聊得火熱。

  同期:你叫什麼名字?我的名字叫胖胖。你胖嗎?我覺得我並不胖。覺得我漂亮嗎?我覺得你挺漂亮的。是你漂亮還是我漂亮?我覺得咱們兩個人都挺漂亮的。你坐過飛機嗎?我沒有坐過飛機,但我坐過汽車。我來科技館的時候就是坐汽車來的。


  解説:科技館的工作人員告訴我們,每個機器人其實都是靠電子計算機的計算和控制,來實現他們的各種功能的。在科技館,同學們可以仔細了解計算機的每一個部件的內部結構和工作原理。比如在這個展臺,我們就可以直觀了解計算機的運算速度到底有多快。

  中國科技館 輔導員 任振江:同學咱們看看這個東西。你們看它是測測你的速度有多快?現在你們每個人都來測試一下看你們這個速度有多快,就是從這兩個之間呢,用手劃過去。我們看到咱們剛才看到那個男同學最快了,它也是500多萬。而剛才你簡單地這樣劃過一次,計算機就完成了500多萬次計算了,所以我們看到計算機的處理能力是多麼強。這個是以納秒為計算單位,它是我們一秒的十億分之一次,這個是計算機它處理的單位這個時間單位。

  解説:原來,先進計算機的運算速度是10億分之1秒。手指劃過的一瞬間,先進的計算機就能完成幾百萬次的計算了。這樣令人驚嘆的計算速度是怎樣獲得的呢?講解員給我們介紹了計算機的心臟——芯片!

  中國科技館 輔導員 任振江:這個是一個筆記本上用的芯片。大家看一下它這個樣子,這麼一點,一小點。它上邊這個電路寬度呀,非常非常小,只有0.13個微米。微米級,相當於頭髮絲的六百三十分之一,可以跟頭髮絲比較一下。

  解説:在薄薄的指甲蓋兒大小的電腦芯片上,能夠集中20多層微米級的電路,計算機技術的神氣讓同學們大開眼界。難怪有人把計算機芯片稱為世界上最複雜的機器。在科技館,除了計算機和機器人之外,還有好多既好玩又長知識,既動腦子又鍛鍊動手能力的好玩的東西呢!只是時間馬上就臨近閉館,我們的同學們只能抓緊時間,把剛剛學過的電學原理再復習一下。

  中國科技館 輔導員 任振江:這個呢,是介紹靜電原理的。生活當中,我們靜電,由於摩擦經常存在,如果我們身體上産生放電現象的時候呢,那時候電壓已經很高了,可以達到3000伏以上。而這裡面呢,用到是20萬伏。站在絕緣臺上,手與大球是相連的。所以在升電壓的時候,你身上本身已經帶有了20萬伏的靜電。但是由於你與大球之間呢,沒有電位差,所以你才沒有被電到。但是剛才所説的這麼多電荷,是在你身上的,怎麼辦呢,它會把你身上最輕這個部分頭髮,就給排斥起來了。因為同性相斥的原理。

  解説:儘管由於時間的緣故,我們的同學們無法再盡興參觀了。可即使這樣,一天下來也已經收穫不小了!


  同期:我今天做了一個有關靜電的實驗,然後我的頭髮都樹起來了,我覺得特別好玩,我相信我以後一定能學好物理。這次和機器人比賽投籃雖然我輸了,但是我了解到所有的機器人都是由人類設計的,我相信我肯定比機器人聰明。

  今天的參觀我已經了解了很多有關計算機內部構造的知識,雖然我沒有把它們全部弄明白,但是我想,只要通過自己的努力學習總有一天我會把它們全部弄明白的。

責編:蘭華  來源:CCTV.com

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