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仿生机器人研究现状与发展方向分析

2018-03-17刘冬梅

时代农机 2018年7期
关键词:仿人微型化研制

刘冬梅

(江西工业贸易职业技术学院,江西 南昌 330095)

1 国内仿生机器人的研究现状

国内相关研究院逐渐开始对仿人机器人展开了相应的研究。其中,北京航空航天大学机器人研究所在国家“863”智能机器人主体的支持下,研制出了能够实现简单的抓持以及操作作业的三指九自由度的灵巧手。另外,哈尔滨工业大学机器人研究所也相继对仿生机器人展开了研究,研制出具有高灵活性的仿人手臂和拟人双足步行的机器人。其中仿人手臂不仅关节处没有任何奇异之处,其结构也非常紧凑;而双足步行机器人主要为关节式结构,其具有十二个自由度,能够完成简单的步行动作。

2 仿生机器人的发展方向分析

(1)仿生机器人结构的微型化。通过调查发现,在对微型仿生机器人展开作业检测的过程中,可采取小型管道的方式进行相应的检测,同时也可通过在人体展开相应的检查以及实施治疗,并且不会对人体产生伤害,同时也可通过狭小的复杂环境进行作业检测等。仿生机器人微型化比较突出的特点是,能够有效实现机电系统的微型化,通过对控制器、传动装置以及驱动器等进行结合,进而形成微机电系统。

(2)仿生机器人的相似性和多变性。在机器人制造中,要想机器人能够更高效的、安全的完成任务,首先需要机器人的外形与模仿的生物外形之间是相差无几的,进而才能够更高效的完成任务。通过调查发现,日本所研制的机器人中,一个变形机器人中就包含了若干个小型机器人,这些小型机器人在对周围的事物或者障碍物进行识别时,主要是通过照相机或者红外传感器进行识别的,小型机器人相互之间能够展开协调,根据不同的需求展开组合,并且还能够根据环境因素而调整自己的形态。

(3)仿生机器人的多功能。自从进入二十一世纪后,人类逐渐开始步入老龄化社会的阶段中,通过制造多功能机器人,能够很好地弥补现阶段中年轻劳动力不足的现象,并且还能对医疗社会问题以及老龄化社会的家庭服务问题进行有效的解决。

(4)仿生机器人群。一般来说,只有在需要应用到多机器人展开合作的场合中,才会需要用到仿生机器人群。仿生机器人群主要是通过对蚂蚁、蜜蜂或者是人的社会行为展开模仿,而繁衍形成的一种仿生系统,并且通过个体与个体之间的相互合作,而使得某种社会行为得以完成的过程。同时,其还能利用群体的行为来帮助自身智能的增强,进而有效地提高工作效率。

(5)高校对仿生机器人的发展方向研究。南开大学物理学院的田建国教授和化学学院的陈永胜教授所带领的研究团队中,该研究团队经过展开一系列的研究后,研制出了一种较为特殊的墨烯材料。这一材料的出现,不管是在墨烯自身的特殊电子结构中,还是在宏观材料的特殊形貌结构中,都具有一定影响性的作用。

中国科学院与清华大学的医学院展开了合作研究,通过展开相应的研究后发现,液态金属在吞食少许的物质之后,能够形成机器的形态,并且还能够展开长时间的、不暂停的高速运转,这一现象完全改变了原本需要外部电力才能进行运动的现象。另外,经过研究还发现,模块化可控重构机构主要是通过一套独立的机电模块而形成的,并且其每一个模块间之间都是有连接的。美国麻省理工学院研制出一种先进变形材料,这种材料可使机器人能够在软硬状态之间来回变换。这种先进变形材料对于研制仿生机器人的研究而言非常有利,主要是因为这一材料的物质结构是由泡沫、混合蜡而组成的,不仅能够形成不同的外型,同时还具有较强的自愈能力。

3 结语

综上所述,随着科学技术的发展与进步,尽管机器人智能化技术得到了有效的提高,但机器人作业环境仍存在一定的复杂化现象,要想使得机器人研究得到更好的发展,就必须要向自然界学习,并从自然界为人类提供即丰富又充裕的实例,以期有效促进并改善机器人的现状形态。人类通过对自然界生物的学习,使人类能够在学习过程中对机器人复制、再建造等相关技术的掌握,并且有效发展其相关理论以及技术方法,进而使得仿生机器人无论是在功能上,还是在技术层次上都得到提升。

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