仿生機(jī)械,顧名思義就是模仿生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和控制原理設(shè)計(jì)制造出的功能更集中、效率更高并具有生物特征的機(jī)械。
研究仿生機(jī)械的學(xué)科稱為仿生機(jī)械學(xué),它是20世紀(jì)60年代末期由生物學(xué)、生物力學(xué)、醫(yī)學(xué)、機(jī)械工程、控制論和電子技術(shù)等學(xué)科相互滲透、結(jié)合而形成的一門邊緣學(xué)科。仿生機(jī)械研究的主要領(lǐng)域有生物力學(xué)、控制體和機(jī)器人。
把生物系統(tǒng)中可能應(yīng)用的優(yōu)越結(jié)構(gòu)和物理學(xué)的特性結(jié)合使用,人類就可能得到在某些性能上比自然界形成的體系更為完善的仿生機(jī)械。
視頻感受一下
視頻里展示的是 一家德國(guó)的自動(dòng)化公司Festo,在過(guò)去的十幾年里,他們陸續(xù)推出海鷗、企鵝、蝴蝶、螞蟻、水母、蜻蜓、袋鼠等多款仿生機(jī)器人。下面小編就簡(jiǎn)單的介紹一下:
1.可自主飛行的「蝙蝠機(jī)器人」BionicFlyingFox
專門研制的翼膜通過(guò)約 45000 個(gè)點(diǎn)緊密地焊接在一起,所以具有足夠的彈性,即使在收起雙翼時(shí),也幾乎沒(méi)有褶皺。蜂窩結(jié)構(gòu)可以防止裂紋進(jìn)一步擴(kuò)大,即使翼膜出現(xiàn)輕微損傷,BionicFlyingFox 仍能繼續(xù)飛行。
運(yùn)動(dòng)追蹤系統(tǒng)的重要組成部分是兩臺(tái)紅外相機(jī),它們被安裝在一個(gè)云臺(tái)上,工業(yè)機(jī)器人維修,相機(jī)可以隨意轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜,以便追蹤 BionicFlyingFox 的整個(gè)飛行過(guò)程。借助兩翼與兩條后肢的四個(gè)特殊紅外標(biāo)記,相機(jī)能夠識(shí)別人造狐蝠的運(yùn)動(dòng)。
2.帶“后空翻”技能包的「蜘蛛機(jī)器人」BionicWheelBot
另一個(gè)新型的蜘蛛機(jī)器人 BionicWheelBot 更有意思,它的原型是摩洛哥后翻蜘蛛,KUKA機(jī)器人示教器維修,為了適應(yīng)沙漠環(huán)境的生活,它有一種獨(dú)特的行走方式,通過(guò)空中翻轉(zhuǎn)與地面翻滾的組合來(lái)移動(dòng)。而這樣的驅(qū)動(dòng)方式在仿生學(xué)中有重要意義。
在翻滾模式下,人工蜘蛛和自然界的摩洛哥后翻蜘蛛一樣,可以比行走時(shí)更快地移動(dòng)。這款機(jī)器人甚至能夠應(yīng)對(duì)高達(dá) 5% 的坡度。
3.蠑螈機(jī)器人
這個(gè)機(jī)器人看起來(lái)有點(diǎn)嚇人,但它能像兩棲動(dòng)物一樣爬行,穿過(guò)草地。它對(duì)研究蠑螈的中樞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供重要幫助。
它能像兩棲動(dòng)物一樣爬行、扭動(dòng)。這個(gè)只有“白骨”的設(shè)計(jì),庫(kù)卡機(jī)器人何服電機(jī)維修,不讓人毛骨悚然才怪呢!