仿生機器人概述

1、仿生機器人概述一、仿生機器人的定義簡單來說，仿生機器人就是模仿自然界中生物的外部形狀或某些機能的機 器人系統(tǒng)。從本質(zhì)上來講，所謂“仿生機器人”就是指利用各種機、電、液、光 等各種無機元器件和有機功能體相配合所組建起來的在運動機理和行為方式、 感知模式和信息處理、控制協(xié)調(diào)和計算推理、能量代謝和材料結(jié)構(gòu)等多方面具 有高級生命形態(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)的機器人系統(tǒng).（摘自仿生機器人的研究許宏 巖，付宜利,王樹國，劉建國著）二、對仿生機器人的理解仿生機器人是一個很宏大的概念，字面上講任何模仿自然界生物的機器都 可以稱之為仿生機器人。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 及之后的機器人稱之為仿生機器人，也就是2000年之后產(chǎn)生的機器人。我認(rèn)為 這樣界定的根據(jù)在于第四代機器人具有了完備的感知能力和面對簡單問題時的 處理能力，如現(xiàn)在的兩足機器人能夠根據(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，而這是以前的機器人所無法實現(xiàn)的。所以我 們認(rèn)為這時的機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 機器人。三、仿生機器人的產(chǎn)生前提與發(fā)展動力生物在經(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)勢和長處.仿生機器人

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 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)需求則是仿生機器人提出和發(fā)展的客觀動力.（摘自仿生機器人的研究許宏巖，付宜利,王樹國，劉建國著）生物在漫長的進(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)計機械最廉

4、價、最可靠的范本，由此誕生了仿生學(xué)這一專門的學(xué)科， 而仿生機器人則是機械與仿生學(xué)兩者結(jié)合的最佳產(chǎn)物。這也是仿生機器人產(chǎn)生 的前提與發(fā)展的動力。四、仿生機器人的現(xiàn)狀I(lǐng)協(xié)蛇院何訴抽的苗肇卜日時;地1：!/.玷.豆健冊出忻牛.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-五、仿生機器人所面臨的

5、關(guān)鍵技術(shù)問題目前由于仿生材料、機器人控制系統(tǒng)等問題尚未有突破性進(jìn)展，所以仿生 機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，仿生機器人領(lǐng) 域依舊是創(chuàng)新不斷，各國主要研究的類型有：運輸型的輪式機器人、雙足的服 務(wù)型機器人、跳躍式機器人、模仿魚類的水下機器人、模仿爬行動物的爬行機 器人、穩(wěn)定性較高的四足和八足機器人等等。下面是摘自仿生機器人的研 究中的一幅有關(guān)仿生機器人的分類的圖片。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IM T M、51 %一 兀足叫：物土;哺英4 卜111由葉始虬 山，1蛆財工 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神蛔肘運動機理的建模、感知信息的處理、控制計算的優(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器人發(fā)展的問題。六、仿生機器人的前景總的來說，仿生機器人的發(fā)展前景是無比廣闊的，各國無論是政府還是科 學(xué)家都在關(guān)注仿生機器人的研究。這主要得益于其廣闊的應(yīng)用范圍，仿生機器 人可以部分代替人類的某些高危險性的工作，如掃雷、核原