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最近幾年,，機(jī)器人發(fā)展迅速。它們以多得驚人的形式,，出現(xiàn)在各種場合,。有的能像人類一樣行走,，像四足動物一樣爬行,，像蛇一樣游走,，像昆蟲一樣協(xié)調(diào)自如。
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4 Z* @( t' K- Q- i3 A 像昆蟲一樣協(xié)調(diào)自如的HEXA 進(jìn)化賦予了動物不同的造型和特點(diǎn),，以幫助它們占領(lǐng)陸地,、海洋和天空。大自然的這些設(shè)計,，成為了機(jī)器人工程師的靈感來源�,，F(xiàn)在，就讓我們踏上現(xiàn)代機(jī)器人工業(yè)的基石,，來一次“仿生之旅”吧,。
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& y3 m* J Y, ~ 足以以假亂真的fembot 我保證,，它們都不會咬你的！ 4 {& w& s- o; f% k3 X i$ z
蛇蛇機(jī)器人 - t) t# d" y5 c, |# U4 ?
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2 R3 }* |6 q" Z: p; D 首先登場的是蛇蛇機(jī)器人,，這些機(jī)器人基本上是由約16個單獨(dú)的電機(jī)和驅(qū)動機(jī)組成的,。通過改變各個關(guān)節(jié)，我們可以調(diào)整它的三維形狀,，讓它蜿蜒卷曲等等。這個機(jī)器人顯然在“蛇行”,，但研究者們并沒有去復(fù)制蛇的骨頭和肌肉,，這毫無必要，他們從一開始就只想復(fù)刻它的靈活性,。 蛇蛇機(jī)器人可以像蛇一樣攀緣或鉆入狹窄空間,。更特別的是，它還可以做到真蛇也做不到的事,，比如這樣：
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Salto ![]()
+ ?5 C' b6 j" a7 O) g8 a 蛇蛇機(jī)器人短期內(nèi)還沒法跳起來,，而這一位Salto則擅長彈跳。它模仿的是嬰猴這種小動物,。嬰猴在起跳前會處于蹲伏狀態(tài),，這個姿勢可以儲存很大的能量，再在一瞬間內(nèi)釋放,。 1 O8 K" H$ [ ?7 |4 g
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嬰猴 Salto這個“獨(dú)腿俠”可以像嬰猴一樣彈跳,。但這只是起跳而已，在物體間彈跳更是一個挑戰(zhàn),。Salto在空中的朝向由它的當(dāng)前位置,、速度目標(biāo)位置和目標(biāo)速度來控制，它只需要選擇落地的方向,，探測與物體的接觸,，然后施加短促的力量讓自己彈起來。 0 u4 i- `+ q7 H8 ^, j
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機(jī)器蝙蝠 6 K; }: l2 E% M1 ^3 b% G. _
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加州理工大學(xué)的研究者們發(fā)明了一種機(jī)器蝙蝠,，它有碳纖維骨骼和硅酮翅膀,。機(jī)器蝙蝠又是一例科學(xué)家無需嚴(yán)格模仿動物的例子。這些翅膀的關(guān)節(jié)數(shù)量是9,，而不是蝙蝠翅膀的40,。自然選擇花了幾千年塑造蝙蝠，但是機(jī)器人學(xué)家直接取經(jīng),，還做了簡化,。 2 Y6 ]2 q& i4 T( K
DyRET ![]()
6 i0 U `- B* e+ `6 i, ~ 除了模仿動物，機(jī)器人設(shè)計還可以直接取經(jīng)于進(jìn)化,。例如DyRET,，它可以像嬰兒一樣,，在摔跤中學(xué)習(xí)走路。它會嘗試不同的姿態(tài),，然后選擇在特定環(huán)境下最好的一種,。在雪地中，它可以自動降低重心提高穩(wěn)定性,，就像自然界的動物一樣,。就這樣，它適應(yīng)了環(huán)境,。
8 H. Z! H' R9 D! L& K/ y 微型機(jī)器人 ![]()
$ }' I( ]8 y9 |! l7 d5 A; u# G 微型機(jī)器人可以搭建復(fù)雜的結(jié)構(gòu) 機(jī)器人還能模仿集群行為,，螞蟻就是其中一例。螞蟻擅長兩件事：毀掉你的野餐以及合作建窩,。微型機(jī)器人能像螞蟻一樣,，它們有些運(yùn)膠、有些搭梁,，最終建造出驚人的結(jié)構(gòu),。利用這些微型機(jī)器人，我們可以制造專門用于抓取和移動的零件,，例如電阻器和LED的機(jī)器人,，這意味著微型機(jī)器人可以合作搭建出比3D打印更堅固的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
9 W. C, h( }* `3 o MicroTug ![]() ! y1 |3 K9 d6 G- F7 c
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斯坦福的MicroTug的移動方式更有條理,。受壁虎腳底的吸附性啟發(fā),，這個小家伙可以奇跡般地提起相當(dāng)于自身體重2000倍的重物，這就像是人提起13.6噸重的物體,。秘密武器就是橡膠微毛,，它讓機(jī)器人牽拉重物時能牢牢吸附在地。通過協(xié)同運(yùn)作,，它們甚至能拉動汽車,。 ; B6 p1 U# c& H( i. S3 r$ z
機(jī)器魚 ![]()
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仿生學(xué)還可以幫助科學(xué)家更好地理解和保護(hù)動物，比如這條來自MIT的機(jī)器魚,。它通過往尾巴兩側(cè)泵水來游動,，其控制信號并不是無線電波，而是聲波,。這個機(jī)器人某天將會無需人類控制,，自行在珊瑚礁內(nèi)穿梭，為科學(xué)家?guī)砬八匆姷囊暯�,，來觀察珊瑚生態(tài)系統(tǒng),。
% M% ]# u2 J9 ~0 w( d% ?$ w& q" Q 向大自然“偷師”，仿生機(jī)器人正在大踏步前進(jìn),，并將走到更遠(yuǎn)的地方,。
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發(fā)表于 2018-8-1 16:05:03
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