仿生機器人是指依據仿生學原理,模仿生物結構、運動特性等設計的性能優越的機電系統,已逐漸在反恐防爆、太空探索、搶險救災等不適合由人來承擔任務的環境中凸顯出良好的應用前景。
縱觀仿生機器人發展歷程,到現在為止經歷了三個階段。
第一個階段,原始探索時期,該階段主要是生物原型的原始模仿,如原始的飛行器,模擬鳥類的翅膀撲動,該階段主要靠人力驅動。
第二個階段,宏觀仿形與運動仿生階段。該階段主要是利用機電系統實現諸如行走、跳躍、飛行等生物功能,并實現了一定程度的人為控制。
第三個階段,機電系統開始與生物性能進行部分融合,如傳統結構與仿生材料的融合以及仿生驅動的運用。
當前,隨著生物機理認識的深入、智能控制技術的發展,仿生機器人正向第四個階段發展,即結構與生物特性一體化的類生命系統,強調仿生機器人不僅具有生物的形態特征和運動方式,同時具備生物的自我感知、自我控制等性能特性,更接近生物原型。
按照工作環境可將仿生機器人分為陸面仿生機器人、空中仿生機器人以及水下仿生機器人三類。
陸面仿生機器人
在自然界中,陸面生物的運動方式多種多樣,有雙足運動方式,如人類;有多足爬行方式,如狗、壁虎等;有無足移動方式,如蛇類;有跳躍方式,如袋鼠、青蛙、蝗蟲等。研究人員從這些生物的組織結構、運行方式等方面得到啟發,進行了陸面仿生機器人的研究。主要有仿人機器人、仿生多足移動機器人、仿生蛇形機器人和仿生跳躍機器人等。
仿人機器人
仿人機器人是指一定程度具有人的特征,并具有一定程度移動、感知、操作、學習、聯想記憶、情感交流等功能的智能機器人,可以適應人類的生活和工作環境。這是一個融合機械電子、計算機科學、人工智能、傳感及驅動技術等多門學科的高難度研究方向,是各類新型控制理論和工程技術的研究平臺,也是目前仿生機器人技術研究中具有挑戰性的難題之一。仿人機器人的研究可以推動仿生學、人工智能學、計算機科學、材料科學等相關學科的發展,因此具有重要的研究價值和意義。
水下仿生機器人
水下機器人是一種可以在水下移動,具有視覺和感覺系統,通過遙控或自主操作方式,使用機械手或其他工具代替或輔助人去完成水下作業任務的裝置。它具有高效的推進性能,良好的隱身性能和操作性能
軍用方面:戰時偵察,收集情報,探雷與滅累,潛艇戰與反潛戰,作為誘餌干擾敵方等,同時也可以作為高性能的智能化器或武器平臺,直接用于襲擊和破化敵方的港口,水下偵察系統,艦船,海上平臺,破化敵方海上運輸線等。
仿生機器人你知道多少?
圖文簡介
仿生機器人是指依據仿生學原理,模仿生物結構、運動特性等設計的性能優越的機電系統,已逐漸在反恐防爆、太空探索、搶險救災等不適合由人來承擔任務的環境中凸顯出良好的應用前景。
- 來源: 先進制造科普示范基地
- 上傳時間:2019-12-24