時間:2022-11-15 14:34:46來源:中國傳動網
仿生機器人不僅僅是人形機器人。地球上有數千種生物,每一種生物都經過數億年的適應、進化和發展,這使得有機體的某些部分具有完美的生物特征和最合理的結構特征。向大自然學習,創造性能優異的仿生機器人,已經成為許多科學家一生的研究方向。
(仿生機器人)
仿生機器人和其他類型的機器人有什么區別?
仿生機器人更關注如何從自然界的現有系統中獲得設計靈感,而不是通過人工設計或優化設計獲得新結構(例如通過空氣動力學獲得流線型外觀;或使用履帶結構克服地形限制)。
根據這個定義,仿人機器人也是一種仿生設計。同樣,還有四條腿的機器狗和五指的機器手。仿生系統通過使用自然適者生存結果,在相應的應用場景中獲得類似的優化設計。例如,模仿鳥類的翅膀結構具有很高的動力效率。仿生設計的另一個優點是基礎設施可以用于仿生物體設計。典型的例子是人形機器人或人類工具。
仿生機器人主要分為陸地仿生機器人、空中仿生機器人和水下仿生機器人。
(1)陸地仿生機器人
在自然界中,陸地生物有多種運動方式。因此,陸地仿生機器人也具有多種運動模式。從運動特性來看,陸地仿生機器人可分為仿生機器人、仿生多腿移動機器人、仿生蛇狀機器人和仿生跳躍機器人。日本的妻子機器人自然是一個仿生機器人。
隨著控制理論的發展,智能人形機器人越來越完善,人類的許多活動現在都是人類的許多行為。早在2013年,波士頓電力公司就開發了其“ATLAS”機器人,該機器人可以在傳送帶上大步前進,避開突然的木板并穩定起飛。美軍用于檢查的另一個“寵物人”機器人通過模擬人體生理來保護自己,并成功調節溫度、濕度和出汗。
仿人機器人的另一個方向是對仿人手臂和手指的研究。在太空探索中,每個空間站都離不開機器人手臂,這也是一個人形機器人。中國的人形機器人起步很晚,在過去十年里確實蓬勃發展。但技術一點也不落后,我們甚至在很多方面都趕上了。
(2)空中仿生機器人
空中仿生機器人主要模仿鳥類和昆蟲。不要低估這些動物。雖然人類可以乘飛機飛行,甚至可以飛向宇宙,但你有沒有想過這種飛行方式是完美的?為什么生物世界從來沒有像這樣飛行過?
經過數億年的進化,鳥類和昆蟲不斷適應地球的環境,在形態、運動、能量利用等方面達到了完美的水平。解決它的奧秘是制造完美飛機的新想法。
目前,空氣仿生機器人的研究還處于起步階段。雖然它會飛,但時間短,距離近,甚至離不開遙控器,所以實用性不高。
(3)水下仿生機器人
地球上的主要環境是水環境。水下仿生機器人具有廣闊的應用前景和巨大的潛在價值。起初,從模仿魚游泳開始,運動控制就被用來通過擺動來促進運動。現階段,采用新型仿生材料和新型仿生駕駛模式進行推廣。
中國的水下機器人發展很快。目前已實現水下快速啟動、轉彎等運動模式。許多技術已經成為領導者,但在速度、效率和降低阻力方面仍然無法與生物學競爭,而且仍有很大的發展空間。
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