爱吧机器人网 » 资讯 > 行业新闻 > 正文

异彩纷呈的仿生机器人:灵感来自蟑螂、蛇、鸵鸟等

数十年来,机器人厂商一直在向动物和仿生学求教,通过后者来帮助他们了解如何研制一种能够在地球上的各种地形条件下行进的机器人。

卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)机械工程教授、机器人专家亚伦-约翰逊(Aaron Johnson)表示:“几乎你能够想到的任何动物都被用来激发机器人设计的灵感。”这是因为动物包括人类非常擅长机器人专家希望他们设计的机器人能够做的事,比如把东西捡起来、在瓦砾堆上跳跃或者奔跑。

机器人专家们已经研制出能够模仿猎豹冲刺、灵活性如负鼠尾巴以及像人手一样能够灵活操纵的机器人。

约翰逊说:“我们并不是试图模仿跟动物一模一样的机械系统和行为,而是试图了解动物如何成功地完成它所做的事情,并将其应用到新的机器人系统中。”

以下就是目前最先进的仿生机器人中的一些典型代表:

灵感来自蟑螂

 

RHex是一款能够在不平整地面上漫步的六脚机器人。蟑螂能够通过看似简单的动作实现稳定的腿部运动,而且不用太在意它们的脚在哪里着陆。

 

 

与RHex机器人不同的是,蟑螂的腿实际上长度并不相等,而且这款机器人的比例跟蟑螂完全不同。但是,RHex可以像蟑螂一样轻松穿越崎岖不平的地形,而且也不用在意它的脚在哪里着陆;这意味着RHex需要配备的传感器会很少,相应的计算量也会减少。RHex早在1999年就被研制出来了。

麻省理工学院的猎豹

 

2015年,麻省理工学院(MIT)的机器人专家展示了一款四足机器人,它可以在奔跑过程中跨越障碍物。这款机器人的设计灵感源自猎豹的运动,它在跨越障碍物和恢复奔跑的时候可以准确地判断安全着陆所需的力量。

波士顿动力公司(Boston Dynamics)发明了一种速度更快的奔跑型机器人,灵感同样源自猎豹。这款奔跑型机器人的速度可以达到每小时29英里(约合每小时46.7公里),相比之下,麻省理工学院设计的机器人平均行进速度仅每小时5英里(约合每小时8公里)。但是波士顿动力公司发明的机器人不能像麻省理工学院设计的机器人那样跨越障碍物。

章鱼触须

 

德国机器人公司Festo研制出一种机器人手臂,灵感来自于章鱼触手的动作和抽吸机制。这款机器人手臂本身是一种柔软的硅结构,可以用压缩空气来控制,这样它就可以弯曲并环绕住各种物体。一旦它抓住某些东西,真空器就会抽走手臂吸盘里的空气,在手臂快速移动时帮助手臂安全地紧握住不同大小和形状的物体。

蛇形机器人

 

 

卡内基梅隆大学仿生机器人实验室的研究员们研制出一种蛇形机器人,它可以在人类、腿式或轮式机器人不易行走的地方行走。例如,这种蛇形机器人有多个自由度,很容易在管道或篱笆上的洞内穿行。研究人员研究了蛇的水平波动形式的动作以及这种动作如何推动它们前进,他们将研究结果应用到这种蛇形机器人之中。

这款机器人甚至出现在上个月的NBC《今夜秀》中,它爬上了主持人吉米-法伦(Jimmy Fallon)的腿。

像鸵鸟一样行走

 

 

今年早些时候,俄勒冈州大学(OSU)的一群研究员分享了他们研制的最新机器人Cassie的一段视频。Cassie是一种双足机器人,可以模仿鸵鸟的步法。研究员们根据鸵鸟这种不能飞翔的鸟类的独特步法研制出这款机器人,它最大的特点就是不容易翻倒。

Cassie的发明者们创立了一家名为Agility Robotics的初创公司。这家公司表示,他们希望有一天能够看到他们的机器人将包裹送到人们的家门口。

蜥蜴的尾巴

像动物一样,很多机器人可以通过尾巴来实现各种不同的用途。来自卡内基梅隆大学的机器人专家约翰逊研制出一种能够跳跃的机器人,它的设计灵感源自蜥蜴、猎豹和负鼠的尾巴,这有助于提高它跳跃的高度,并且尾巴可以让它比单纯使用机械腿更加稳定。

约翰逊和其他研究人员在2012年发表的一篇研究论文中描述了一只壁虎在从高处坠落时如何利用它的尾巴来调整自己的方向,正是壁虎的这种特殊能力激发了他们设计这款机器人的灵感。


上一篇:高考机器人挑战高考数学卷 2小时答多套题获高分
下一篇:“黑科技”闪耀西安安博会 安保巡逻机器人惊艳全场
精选推荐

[2017-03-21]  虽然有很多关于机器人取代工人的担心,但哈佛经济学家James Bessen的论文指出,在过去的67年里机器人仅仅淘汰掉人类工作中的一个。在1950 ...

MIT研制出可以像植物一样生长的机器人
MIT研制出可以像植物一样生长的机器人

[2019-11-09]  麻省理工学院开发了一种新型机器人,这种机器人可以本质上自我延伸,其生长方式与植物幼苗向上生长的方式惊人相似。值得注意的是,研究人员 ...

美国Natilus公司试飞水上无人货机 设计简单成本降低
美国Natilus公司试飞水上无人货机 设计简单成本降低

[2017-12-28]  Natilus创业公司成立于2014年,其梦想是建造大型无人机,以半价提供比船舶快得多国际货运。在十二月份,Natilus计划在旧金山湾测试一个9米翼展的小型原型无人机的水上滑行能力......

基于生物启发的机器人很容易适应丢失附属器官
基于生物启发的机器人很容易适应丢失附属器官

[2017-12-17]  很多机器人被设计应用在危险环境,如灾难现场。在这些地方,他们的运动系统完全有可能被损坏。那这样会吓跑这些机器人吗?也许不是,如果它们像日本的东北和北海道大学创造的......

可编辑神经网络,有望简化深度学习?
可编辑神经网络,有望简化深度学习?

[2019-10-04]  深度学习是一个计算繁重的过程。 降低成本一直是 Data curation 的一大挑战。 关于深度学习神经网络大功耗的训练过程,已经有研究人员 ...

CES 2018:英特尔推出49量子位芯片争夺量子霸权
CES 2018:英特尔推出49量子位芯片争夺量子霸权

[2018-01-10]  在与Google、IBM的一场关于建立量子计算系统的马拉松比赛中,英特尔通过了一个关键的里程碑。近日,这个科技巨头已经推出了一个49个量子位 ...

为未来战场创造更有效的机器人 美国陆军研究人工纳米马达
为未来战场创造更有效的机器人 美国陆军研究人工纳米马达

[2019-10-11]  为了使机器人在战斗中更有效、更多才多艺地成为士兵的战友,美国陆军研究人员正在执行一项任务,即研究肌肉分子生命功能的价值,以及复制过 ...

这些人型机器人是如此真实,你的肉眼几乎无法区分
这些人型机器人是如此真实,你的肉眼几乎无法区分

[2017-09-03]   我们生活在一个区分现实与幻想变得越来越困难的世界。由于机器人技术的进步,创造人工的人类正在逐渐接近完美的最终目标。我们现在看到的机器人不再只是一块发光二极管,......

本周栏目热点

美国情报部门:量子计算和 AI 成为国家安全的新威胁

[2018-12-15]  将核武器、恐怖主义和气候变化与量子计算、人工智能和物联网相提并论的情况并不多见,但美国政府认为,所有这些都将对未来美国国家安全构成“新的威胁”。...

协作•物联——机器人描绘汽车未来智能工厂

[2016-09-03]     8月24日至26日, 第十二届上海国际汽车制造技术与装备及材料展览会(AMTS 2016)在上海新国际博览中心盛大举行。全球领先的 工业机器人 ...

[2016-01-04]     1月2日凌晨消息,《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review)网站今日 ...

2016年值得期待的科技进步之社交机器人

[2016-01-07]     虚拟现实应用空间不断拓展   当前,虚拟现实技术吸引了全世界科技爱好者的极大兴趣。2016年,虚拟现实将逐步走进主流消费者市场,该领 ...

关于第二届世界互联网大会 有哪些信息被透露

[2015-12-14]   12月9日消息,国务院新闻办公室于今日上午10时举行新闻发布会,国家互联网信息办公室主任鲁炜、副主任 ...