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七种神奇的机器人：灵感全部来自于大自然
2017/7/5      来源：中国自动化学会


   从很久之前，大自然就是专门用来激发人类的灵感来打造机器人。1739年，法国艺术家Jacques de Vaucanson带来了Digesting Duck，这是一种超现实的机器人，没错，这是模拟鸭子从吃到拉的一种机器人。

   20世纪中期，英国神经科学家William Grey Walter发明了海龟和乌龟机器人，并且以缓慢的动作和贝壳类形状而著称。
   在现代机器人技术中，生物学通常也被视为解决问题的一种方法。能够帮助现代机器人更自然的移动、更好的与世界互动。从飞行的蝙蝠、水里的鱼、犬类、乌贼和章鱼这样的软体动物，大自然给予的灵感，在机器人的研发中被得到了广泛的运用，甚至各种软体机器人也频频出现。
   现在，让我们一起来看看七个最具创意、并且灵感来自于大自然的机器人。

   Octobot软体机器人


   如果你看到上面图片中的半透明章鱼，那么别以为它是什么玩具或模型，它是由哈佛大学研制出的一种全新软体机器人，并且可以完全自主运动。
   这位机器人名叫Octobot，所有的部分都是通过3D打印技术完成，这种“黏糊糊”的机器人来自于哈佛大学的研究小组，并且让人印象深刻的是可以根据自主动力不断前进。
   Otcobot 实际上是一个气动的机器人。为了让它可以移动，研究人员把过氧化氢液体泵入到机器人身体里的两个容储器中。压力推动液体穿过机器人体内的管子，最终遇到一条铂线。铂线催化反应，产生了气体。而气体膨胀，移动到一个叫做“微流体控制器”的小芯片里。它先把气体引入到机器人一半的触手里，然后再引入到另一半触手里，交替反复。
   通过这样交替释放气体，章鱼机器人看起来就像是在跳舞，不断地摆动触手，开始移动。一毫升燃料可以让它移动约八分钟。

   Pleurobo娃娃鱼机器人


   洛桑瑞士联邦理工学院(EPFL)最近研制出一款新型机器人，它可以模仿娃娃鱼的动作，并且可以在水中和陆地上活动，洛桑联邦理工学院给它取了个名字叫做Pleurobot娃娃鱼机器人。
   科学家们通过研究两栖动物爬行和游泳的X光透视视频来进行机器人的设计，据研究人员称，洛桑联邦理工学院以前也曾经制造出过这种娃娃鱼机器人，但如今这台是迄今为止最为仿真的，这也是该学院首个基于动物骨骼的三维运动建立的机器人。
   这台娃娃鱼机器人的骨骼由3D打印而成，此外还装有电动关节和人造中枢系统的电子电路。它的脊椎骨比真正的娃娃鱼要少一些，但是科学家们对骨骼的设计进行了优化，使机器人的动作看起来更真实、更自然。项目负责人Auke Ijspeert称，娃娃鱼机器人可以帮助他们进一步了解脊椎动物的运动方式。
   研究表明，使用弱电流对娃娃鱼的脊髓进行电击，能发现与其爬行方式的关联，而使用强电流电击则与它的游泳方式有关联。在未来，可以通过这些实验制造出神经假肢系统，以帮助那些截肢患者和高位截瘫患者恢复功能。

   蜻蜓无人机机器人


   英国仿生工程创业公司Animal Dynamics开发出了一款带有机翼、模仿蜻蜓扑翼飞行的微型无人机。目前这款无人机从可行性研究进入尝试生产原型机的第二阶段。Animal Dynamics称它有信心今年夏季生产出能用于演示的Skeeter无人机原型，并计划明年底达到实用水平。
   常见的旋翼无人机在有风的天气中，旋翼无人机不能稳定地飞行，甚至相当危险。在空中飞行，旋翼无人机需要强大的动力。而这种模拟蜻蜓的扑翼式飞行方式可以在更恶劣的环境中飞行。
   另外，未来这种无人机可以用于农业领域，利用无人机给需要的农作物精准地喷洒营养素或农药，而非给整个温室内的作物用药。

   Cassie双足机器人


   这个机器人看起来非常奇怪，因为它只有两条腿，没有上半身。它来自于智能机器人公司 Agility Robotics，名字叫做Cassie。Cassie 是一台非常灵活的双足机器人，它比我们过去看到那些拖着沉重步伐、小心翼翼前行的双足机器人，看起来更像灵活的人类在行走。这使 Cassie 更能处理那些人类走起来毫不费力的复杂多样地形。
   Cassie看起来更像一只鸵鸟而不是一个人，公司研究动物行为和动作姿态来寻求设计灵感，研究人员首先想到的是在地上奔跑的鸟类。通过Agility Robotics公司聪明的设计，Cassie的动作更加敏捷、高效和快速。

   SpotMini机器狗


   来自Boston Dynamics最新的四足机器人SpotMini看起来就像是一只可爱的狗狗，它的重量约有25公斤（Alpha Dog约108公斤），站立高度大约61厘米，完全能通过电动驱动，单次充电可运行90分钟。
   SpotMini配备了一套导航、指导和知觉传感器，可实现某种程度的自我运行，但高等级功能依然需要人类控制。它有能力处理一些简单的家务。最酷的就是那个机械臂，可以用来将盘子放到洗碗机里，或者把垃圾扔进垃圾桶，或是在跌到的时候帮助自己站起来。

   机器人皮肤（金色甲壳虫）


   并不是所有机器人都要从外形或姿态上模仿大自然，比如来自MIT的研究人员就从甲壳虫获得了灵感，制造了这个带有传感器的机器人皮肤。金色甲壳虫在被触碰时颜色会发生改变，这些研究人员受到甲壳虫这一特点的启发，研发出这种机器人皮肤。
   研究人员使用3D打印技术，用了一种叫做MultiFab的定制3D打印机来制作这个T形的小玩意，它上面有一个小的圆形物体，当T型的横杆伸展时，它的颜色就会发生变化。

   Festo蝴蝶机器人


   德国的自动化公司Festo一直在机器人设计领域有很多不错的想法。而这款蝴蝶机器人会在一定空间范围内按预先编好的路线飞行，该空间内装了多个红外摄像头，可以用作蝴蝶机器人们的GPS系统。
   它们身上装配了许多红外传感器，避免飞行过程中互相碰撞。当然，还装配了马达及其他配件，可以让它们像真正的蝴蝶一般挥舞自己的翅膀自由飞翔。据悉，这些蝴蝶机器人的翼展有50.8cm，每秒可飞行2.5米，每次充电后可持续飞行3到4分钟。
   当然，从外观上，它们也真的很漂亮。

来源：腾讯数码