Insigne 发表于 2018-8-1 16:05:03

以假乱真:各类仿生机器人

  最近几年,机器人发展迅速。它们以多得惊人的形式,出现在各种场合。有的能像人类一样行走,像四足动物一样爬行,像蛇一样游走,像昆虫一样协调自如。
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  像昆虫一样协调自如的HEXA   进化赋予了动物不同的造型和特点,以帮助它们占领陆地、海洋和天空。大自然的这些设计,成为了机器人工程师的灵感来源。现在,就让我们踏上现代机器人工业的基石,来一次“仿生之旅”吧。
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  足以以假乱真的fembot   我保证,它们都不会咬你的!
  蛇蛇机器人
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  首先登场的是蛇蛇机器人,这些机器人基本上是由约16个单独的电机和驱动机组成的。通过改变各个关节,我们可以调整它的三维形状,让它蜿蜒卷曲等等。这个机器人显然在“蛇行”,但研究者们并没有去复制蛇的骨头和肌肉,这毫无必要,他们从一开始就只想复刻它的灵活性。  蛇蛇机器人可以像蛇一样攀缘或钻入狭窄空间。更特别的是,它还可以做到真蛇也做不到的事,比如这样:
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  Salto  http://spider.nosdn.127.net/6c62f252d199dbb3b68d6cae78eddda4.gif
   蛇蛇机器人短期内还没法跳起来,而这一位Salto则擅长弹跳。它模仿的是婴猴这种小动物。婴猴在起跳前会处于蹲伏状态,这个姿势可以储存很大的能量,再在一瞬间内释放。
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  婴猴   Salto这个“独腿侠”可以像婴猴一样弹跳。但这只是起跳而已,在物体间弹跳更是一个挑战。Salto在空中的朝向由它的当前位置、速度目标位置和目标速度来控制,它只需要选择落地的方向,探测与物体的接触,然后施加短促的力量让自己弹起来。
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  机器蝙蝠
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  加州理工大学的研究者们发明了一种机器蝙蝠,它有碳纤维骨骼和硅酮翅膀。机器蝙蝠又是一例科学家无需严格模仿动物的例子。这些翅膀的关节数量是9,而不是蝙蝠翅膀的40。自然选择花了几千年塑造蝙蝠,但是机器人学家直接取经,还做了简化。
  DyRET  http://spider.nosdn.127.net/c0dea55cf5c8fd3785eb2ec701c719ec.gif
  除了模仿动物,机器人设计还可以直接取经于进化。例如DyRET,它可以像婴儿一样,在摔跤中学习走路。它会尝试不同的姿态,然后选择在特定环境下最好的一种。在雪地中,它可以自动降低重心提高稳定性,就像自然界的动物一样。就这样,它适应了环境。
  微型机器人  http://spider.nosdn.127.net/bdbd84b486ea378c4b7b86c9d0265565.gif
  微型机器人可以搭建复杂的结构   机器人还能模仿集群行为,蚂蚁就是其中一例。蚂蚁擅长两件事:毁掉你的野餐以及合作建窝。微型机器人能像蚂蚁一样,它们有些运胶、有些搭梁,最终建造出惊人的结构。利用这些微型机器人,我们可以制造专门用于抓取和移动的零件,例如电阻器和LED的机器人,这意味着微型机器人可以合作搭建出比3D打印更坚固的复杂结构。
  MicroTug  http://spider.nosdn.127.net/8db52643d32589c26a622689fe51ace0.gif

  斯坦福的MicroTug的移动方式更有条理。受壁虎脚底的吸附性启发,这个小家伙可以奇迹般地提起相当于自身体重2000倍的重物,这就像是人提起13.6吨重的物体。秘密武器就是橡胶微毛,它让机器人牵拉重物时能牢牢吸附在地。通过协同运作,它们甚至能拉动汽车。
  机器鱼  http://spider.nosdn.127.net/ac21febec4dfa4343b1d8a91c2394ac1.gif

  仿生学还可以帮助科学家更好地理解和保护动物,比如这条来自MIT的机器鱼。它通过往尾巴两侧泵水来游动,其控制信号并不是无线电波,而是声波。这个机器人某天将会无需人类控制,自行在珊瑚礁内穿梭,为科学家带来前所未见的视角,来观察珊瑚生态系统。
  向大自然“偷师”,仿生机器人正在大踏步前进,并将走到更远的地方。

魍者归来 发表于 2018-8-1 18:08:13

等医用纳米机器人技术成熟了,各类栓、堵之类的毛病就该少了。

韩寒11 发表于 2018-8-1 19:13:03

谷歌,费施托在做仿形机器人方面已经领先很多了

threetigher 发表于 2018-8-1 19:21:16

都很有意思。tesla的自动充电机械手就是蛇形的

晓昀 发表于 2018-8-1 19:46:06

开眼界了。

bindi34 发表于 2018-8-3 09:26:01

牛逼了

李强0451 发表于 2018-9-12 13:41:17

厉害了

小明87 发表于 2018-9-12 14:52:26

长见识了

88437615 发表于 2018-9-12 21:00:11

最近几年,机器人发展迅速。它们以多得惊人的形式,出现在各种场合。有的能像人类一样行走,像四足动物一样爬行,像蛇一样游走,像昆虫一样协调自如。

lulu丰 发表于 2018-9-13 14:20:23

有意思
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