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仿生机器人：你了解它吗？

大学仕 2021-08-26 16:44 1805浏览

　　相信很多人都听说过仿生机器人，它被称为我们的好朋友。目前它的发展如何？　　1.什么是仿生机器人？　　仿生机器人是模仿生物特征，在生物学中工作的机器人。他们可以弥补年轻劳动力的严重不足，解决一些人的老龄化和医疗问题。　　2.现有的仿生机器人有哪些？　　从蟑螂到人类，科学家可以做出相应的仿生机器人。　　机械昆虫——你可能会想，昆虫仿生机器人这么小有什么用？以蟑螂为例。蟑螂在高速爬行时，总是三条腿着地，两条在一边，一条在另一边。机械蟑螂继承了这个特点，可以每秒前进3米，保持平衡。科学家让他们清除地雷，以减少士兵的伤亡。　　机械蜘蛛可以在探索其他行星方面做出巨大努力。它头上有一对“触手天线”，是信号接收器。当机械蜘蛛爬行时，它可以用触角探测地形和障碍物。　　机械间谍——机械昆虫出现后，人们自然想用它们来窃取情报。1998年，哈佛大学的一个研究小组开始制造机械苍蝇。五角大楼非常重视这项研究，他们对机械苍蝇在战争中的表现非常乐观。2013年5月，机械苍蝇研制成功。它们只有60毫克重，只有2厘米长，每秒扇动翅膀120次。它们肉眼看不清楚，可以在空中连续飞行30秒。　　水中机器人 ——为了探索深海，人类发明了精密的水下探测器，但探测器的效率和机动性远不如海洋中的生物。1994年，世界上第一条仿生金枪鱼问世。它有一个流线型的身体，这是由身体的波动和尾鳍的摆动驱动的。万一有危险，它能迅速逃脱。　　飞行大师——一家德国公司发明了一种机械海鸥，名叫“聪明鸟”。“聪明鸟”可以在空中滑翔。利用杠杆原理，“聪明鸟”的翅膀可以逼真地上下扇动、扭动身体、摇尾巴、摇头。　　机械蜻蜓是小而精密的机器人。和真正的蜻蜓没有区别，机械蜻蜓可以在空中任意角度飞行，并且可以按照设定的路线盘旋，执行复杂的飞行任务。　　北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了一种只有手掌大小的机械蝙蝠。

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鱿鱼机器人：仿生机器人家族来新人啦！

大学仕 2021-07-02 13:55 650浏览

　　现在市场上很多机器人都是根据生物特性开发的。根据某种生物的特征开发的机器人称为仿生机器人。最近，在ICRA国际会议上，有两篇论文引起了与会者的注意。本文提到的仿生机器人有两种，它们获取动力的方式是不同的，分别依靠空气喷射和喷水。这两种机器人完全摆脱了电力，采用非常环保的方式获得前进动力。　　第一，鱿鱼机器人　　事实上，对于大多数水下机器人来说，获得动力的方法只有两种：螺旋桨和鳍。国内著名大学北京航空航天大学的几位教授从乌贼身上获得灵感，不断努力研发出这款乌贼机器人。说到鱿鱼，不知道你知不知道。这种生物很特别。它可以通过喷水在水中得到推力，从而使自己前进。这种推进方式有很多优点，不仅可以使其获得很快的前进速度，还可以提供很强的动力。甚至可以让鱿鱼跳出水面，在短时间内实现空中可控飞行。鱿鱼在水中游泳的速度是其他普通鱼类的两倍，每秒钟的行程是其体长的50倍。　　机器人通过压缩空气获得动力，当它想向前移动时，气动执行器会释放空气产生推力，使机器人向前移动。　　第二，扇贝机器人　　这个机器人的表面是由弹性模具包裹的两个外壳，通过铰链连接在一起。真正的扇贝在水中向前运动时，会交替开合壳体，从而获得推力。扇贝机器人以类似的方式获得动力。当它的外壳打开时，水就会进入它的内部，当它关闭时，水就会被挤出来，从而形成一种推动机器人前进的动力。　　另外，由于机器人吸入水后可以最快的时间喷水，不会对环境造成任何污染。机器人的“身体”非常轻，只有65g重，移动速度为每秒16厘米。　　到现在为止，这个机器人还不能像真正的扇贝一样，通过改变两边喷水量来把握前进的方向。但是，研究人员说，这个机器人很快就会实现控制前进方向的功能。此外，研究人员想出了一个新颖的主意：在机器人上安装一个夹子，这是真正的扇贝所没有的。　　第三，前景广阔　　如今，仿生机器人已经引起了全世界的关注，市场上出现的机器人很大一部分是基于生物特性开发的，这表明仿生机器人的重要性正在逐渐增加。上述两所大学在机器人动力系统研发方面取得重大突破，挖掘出一种电力以外的环保能源供应模式。我相信研究人员会发现越来越多的新技能，给机器人领域带来新的变化。

仿生机器人

有可能成为太空“捕手”的新型连续体仿生机器人正在研发！

大学仕 2021-02-04 10:01 768浏览

2月3日消息，天津大学现代机构学与机器人学中心康荣杰副教授团队研发的一款新型连续体仿生机器人，其刚柔并济的设计像一只灵巧的手臂。目前该成果已初步应用于空间非合作目标捕获的研究，有望成为一名出色的太空“捕手”，处理失效卫星和太空碎片。研究成果以《基于几何约束的记忆合金变刚度新型连续体机器人建模与分析》为题在机器人领域国际权威期刊《机器人学研究》发表。据介绍，连续体机器人是一种形如象鼻，章鱼触须等软体生物的新型仿生机器人，它具有极强的结构柔顺性和环境适应性。因而无需配备复杂的传感系统，就能够在未知环境下执行避障探索等动作，突破了传统机器人通常只在规定空间内作业的局限性。天津大学研发的新型连续体仿生机器人，它的本体由超弹性镍钛合金制作的中央骨架和3D打印技术制作的约束盘构成。通过均匀分布在约束盘周围的驱动丝可控制其本体结构产生主动弯曲或根据环境变化发生被动变形。在视野盲区，可利用安装在机器人末端的摄像头和机械手绕过障碍物对目标进行抓取。为了提高其柔性结构的负载能力，课题组还在机器人内部设计了由记忆合金驱动的刚度调节机构。当机器人达到预定的操作位置后，可将驱动丝与约束盘相对锁定，进而最多可提高机器人3倍的刚度，使机器人从“柔”变“刚”。此外，研究团队首次提出了一种利用机器人内部几何约束关系求解高冗余柔性机构大范围变形的建模理论，实现了依靠位置输出进行精确“力-位置”耦合控制的创新，揭示了传统模型难以描述的连续体多重弯曲机理。该建模理论可用于指导机器人的结构优化设计和控制算法编写。本论文共同作者天津大学戴建生教授介绍，该成果未来还可应用于灾难环境救援，航空发动机探修等特殊场景。来源：贤集网

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