|
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。 , l; L9 U4 q' ~3 b; y
 # Z; c& T9 F; a. l0 t
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。 2 Y$ g! D+ i5 e+ I
 7 }' e3 P( p. G/ `: t$ c
足以以假乱真的fembot 我保证，它们都不会咬你的！
7 V# w, R9 _7 p" E. s ~1 D+ v
蛇蛇机器人
; Q3 c6 E7 w& o8 y& K8 ~7 H% P ]* W  % s) G* _8 H, o# v- n! v7 T
( f6 _( M/ h6 \ 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： ; I, Q+ B" ]+ U/ i' Y
4 w9 {" s: D& Y8 z$ j Salto  0 D0 y+ G) s! g* P2 l6 h! k: i
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。
5 v4 Y: F. c/ q0 t
 - k( L- O& U$ u7 n$ `: b; K- O4 S: ]
0 a; P! z9 q2 K& `% x3 Y
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。
' T5 |2 A) x. t, e6 u$ ] y Y
 0 ]5 ~0 T! a* e1 }( ?& @& ]0 m
( [% T7 @. a$ b8 r# K4 l F* S
机器蝙蝠
& R& X7 ~5 O/ ~. V- d1 @8 ?6 \" d  5 E) e9 z7 o M3 G% M
0 v# {+ R w" c2 ~7 t7 ^ 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。 ) a$ ~' t2 }- L4 E% `4 j/ {
DyRET  1 C& _) F1 h) p
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。
9 S+ ?" ~7 k6 b5 Y4 j% l 微型机器人  - w; A% @; g0 ^. E8 J" {! V( U
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。 $ p8 q; {# K& F# B$ D6 ~
MicroTug  ' {1 E( {2 }3 ~
2 z- `% ~- v7 c# V; F$ z8 M: j/ Z
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。 1 H2 y! i4 g2 x# Q- b7 w, c
机器鱼  % F$ v# A' k) R- h& w
# |% |5 k( B" J7 z
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。
4 o& ^" D* F m0 v! o ]1 H1 C 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。 1 u' G- R3 K* b% h6 a
| 
发表于 2018-8-1 16:05:03
