仿生機(jī)器人概述

1、仿生機(jī)器人概述一、仿生機(jī)器人的定義簡(jiǎn)單來說，仿生機(jī)器人就是模仿自然界中生物的外部形狀或某些機(jī)能的機(jī) 器人系統(tǒng)。從本質(zhì)上來講，所謂“仿生機(jī)器人”就是指利用各種機(jī)、電、液、光 等各種無機(jī)元器件和有機(jī)功能體相配合所組建起來的在運(yùn)動(dòng)機(jī)理和行為方式、 感知模式和信息處理、控制協(xié)調(diào)和計(jì)算推理、能量代謝和材料結(jié)構(gòu)等多方面具 有高級(jí)生命形態(tài)特征從而可以在未知的非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下精確地、靈活地、可靠 地、高效地完成各種復(fù)雜任務(wù)的機(jī)器人系統(tǒng).（摘自仿生機(jī)器人的研究許宏 巖，付宜利,王樹國(guó)，劉建國(guó)著）二、對(duì)仿生機(jī)器人的理解仿生機(jī)器人是一個(gè)很宏大的概念，字面上講任何模仿自然界生物的機(jī)器都 可以稱之為仿生機(jī)器人。但是根據(jù)諸

2、多文獻(xiàn)的定義，現(xiàn)在人們傾向于將第四代 及之后的機(jī)器人稱之為仿生機(jī)器人，也就是2000年之后產(chǎn)生的機(jī)器人。我認(rèn)為 這樣界定的根據(jù)在于第四代機(jī)器人具有了完備的感知能力和面對(duì)簡(jiǎn)單問題時(shí)的 處理能力，如現(xiàn)在的兩足機(jī)器人能夠根據(jù)地形的變化自行調(diào)整行走模式，從容 的繞開障礙物并且保持重心平衡，而這是以前的機(jī)器人所無法實(shí)現(xiàn)的。所以我 們認(rèn)為這時(shí)的機(jī)器人初步具有了人的智力，可以與生物的智能相比擬，是仿生 機(jī)器人。三、仿生機(jī)器人的產(chǎn)生前提與發(fā)展動(dòng)力生物在經(jīng)過了千百萬年的進(jìn)化之后，由于遺傳和變異的原因，已經(jīng)形成了從 執(zhí)行方式、感知方式、控制方式，一直到信息加工處理方式、組織方式等諸多方 面的優(yōu)勢(shì)和長(zhǎng)處.仿生機(jī)器人

3、這門學(xué)科產(chǎn)生和存在的前提就在于，生物經(jīng)過了長(zhǎng) 期的自然選擇進(jìn)化而來,在結(jié)構(gòu)、功能執(zhí)行、信息處理、環(huán)境適應(yīng)、自主學(xué)習(xí)等 多方面具有高度的合理性、科學(xué)性和進(jìn)步性.而非結(jié)構(gòu)化的、未知的工作環(huán)境、 復(fù)雜的精巧的高難度的工作任務(wù)和對(duì)于高精確度、高靈活性、高可靠性、高魯 棒性、高智能性的目標(biāo)需求則是仿生機(jī)器人提出和發(fā)展的客觀動(dòng)力.（摘自仿生機(jī)器人的研究許宏巖，付宜利,王樹國(guó)，劉建國(guó)著）生物在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過程中演變出的無比精巧、合理的結(jié)構(gòu)，是目前人類所 有的理論和技術(shù)都無法達(dá)到的。任何由人類設(shè)計(jì)的堪稱完美的結(jié)構(gòu)，放到自然 界的生物面前，都相形見細(xì)。因此，研究現(xiàn)成的最優(yōu)化、最完美的生物體就成 為人類設(shè)計(jì)機(jī)械最廉

4、價(jià)、最可靠的范本，由此誕生了仿生學(xué)這一專門的學(xué)科， 而仿生機(jī)器人則是機(jī)械與仿生學(xué)兩者結(jié)合的最佳產(chǎn)物。這也是仿生機(jī)器人產(chǎn)生 的前提與發(fā)展的動(dòng)力。四、仿生機(jī)器人的現(xiàn)狀I(lǐng)協(xié)蛇院何訴抽的苗肇卜日時(shí);地1：!/.玷.豆健冊(cè)出忻牛.明 AI如由土 H咨丁咋物認(rèn)曲做咔一沖仙七罟、劫內(nèi)砸1=麻受仿七 卜 WE：】l A飲伉叫.*蝠斗，枝木母JI-，定1伸網(wǎng)尸i：A虻做就隅定不.知斜心滿 |A部il妨牛il并推展仿牛A如仲登四好.由H5SU,L新體杵制仿中A-血蚊解ira伯書混B也A)泠Li缺 W如版牌他、代1叫此 酉叫電主催 Lf.G 1R加寸舵a;水化含物苗必村料，31皮低.七電鼠財(cái)-五、仿生機(jī)器人所面臨的

5、關(guān)鍵技術(shù)問題目前由于仿生材料、機(jī)器人控制系統(tǒng)等問題尚未有突破性進(jìn)展，所以仿生 機(jī)器人并未像人們想象的那樣完全具有人的形態(tài)和智能。然而，仿生機(jī)器人領(lǐng) 域依舊是創(chuàng)新不斷，各國(guó)主要研究的類型有：運(yùn)輸型的輪式機(jī)器人、雙足的服 務(wù)型機(jī)器人、跳躍式機(jī)器人、模仿魚類的水下機(jī)器人、模仿爬行動(dòng)物的爬行機(jī) 器人、穩(wěn)定性較高的四足和八足機(jī)器人等等。下面是摘自仿生機(jī)器人的研 究中的一幅有關(guān)仿生機(jī)器人的分類的圖片。占|!叫:牌區(qū)即口，I:卜a mi巾頃戶l、m u杓1七煩;熟帶砸 l(V：.人、就 代-如!我I申B： / 時(shí)IM T M、51 %一 兀足叫：物土;哺英4 卜111由葉始虬 山，1蛆財(cái)工 g區(qū)甲物苴蒿&g.日削由舊足*L亟蜉必眺甌認(rèn)可仇，1Ah*iyi甘蛙：物：1.如布二一更卜詬所訪1A|ai神蛔肘運(yùn)動(dòng)機(jī)理的建模、感知信息的處理、控制計(jì)算的優(yōu)化、能量代謝的效率、 仿生材料的合成。這些技術(shù)問題反映出人類仿生技術(shù)的不完善。其中，如何模擬最大限度模 擬人工智能將是最終制約仿生機(jī)器人發(fā)展的問題。六、仿生機(jī)器人的前景總的來說，仿生機(jī)器人的發(fā)展前景是無比廣闊的，各國(guó)無論是政府還是科 學(xué)家都在關(guān)注仿生機(jī)器人的研究。這主要得益于其廣闊的應(yīng)用范圍，仿生機(jī)器 人可以部分代替人類的某些高危險(xiǎn)性的工作，如掃雷、核原