华体会网页登录:仿生机器人:浅谈仿生机器人的概念以及分类

2022-09-27 10:09:25

来源:华体会网页登录 作者:华体会网页登录入口

  机器人的发展,第三代是智能机器人,这类机器人带有多种传感器,能够将多种传感器得到的信息进行融合,从而能有效的适应变化的环境。所以这类机器人不仅具有感觉能力,而且还具有独立判断和行动的能力,并具有记忆、推理和决策的能力,它能够完成更加复杂的动作。

  通过机器人的中央电脑来控制手臂和行走装置,使机器人的手完成作业,脚完成移动,机器人能够用自然语言与人对话。 智能机器人的“智能”特征就在于它具有与外部世界——对象、环境和人相适应、相协调的工作机能。在智能机器人中用到的多传感器信息融合技术是今年来的热门研究话题,它与控制理论、信号处理、人工智能、概率和统计相结合,为机器人在各种复杂、动态、不确定和未知的环境中执行任务提供了一种技术解决途径。

  仿生机器人就是模仿自然界中生物的外部形状、运动原理和行为方式的系统,能从事生物特点工作的机器人。主要的仿生机器人包括三大类:一是仿人机器人,二是仿生物机器人,三是生物机器人。

  仿生机器人的主要特点是它们大多为亢余自由度或者是超亢余自由度的机器人,机器结构相对比较复杂,它的驱动结构和常规的关节型机器人也是不相同的,它们通常是采用绳索、人造肌肉或者是形状记忆合金等等来进行驱动。

  按照使用环境的不同,又可以将机器人分为水下仿生机器人,空中仿生机器人和地面仿生机器人。

  水下仿生机器人是指模仿鱼类或者是其它水生生物的一些特性研制出的新型高速、低噪音、机动灵活的柔体潜水器,这些仿鱼推进器的效率可以达到70%到90%。比如说机器鱼、机器蟹等等。由于单个水下仿生机器人的活动范围和能力有限,所以具有高机动性、高灵活性、高效率、高协作性的群体仿生水下机器人系统将是未来发展的趋势。

  空中仿生机器人是具有自主导航能力、无人驾驶的飞行器。空中机器人具有它独特的优势。比如说它们的活动空间比较广阔,运动速度也很快,它们在空中飞行可以不受地形的影响等等。这一类的机器人的应用前景是非常好的,特别是在军事上的应用。

  地面仿生机器人根据他行走方式的不同可以分为跳跃式的机器人、轮式机器人、足式机器人以及爬行类机器人等。比如说有早稻田大学的“WABIAN”, Raibert和Zeglin共同研制的Uniroo以及Hyon研制的Kenken已经能够成功跳跃,还有蛇形机器人或者是仿壁虎机器人等等。

  在仿生机器人中人们相当重视的还有就是类人机器人的研究和发展。类人机器人的最大特征就是能够用双足行走,双腿直立行走是人类特有的步行方式。类人机器人主要是外形的仿人、类人行走和完成抓取等基本操作功能,它集成了多门学科知识和多项高新科技,代表了机器人的尖端技术。

  类人机器人适应环境的能力比较强,能耗比较小,而且与人协同工作起来也比较的容易,但是正是由于受到它自身的特点的制约,类人机器人的研究还有很长的一段研究之路组要走。类人机器人的研究涉及到了很多方面,比如说机构学,材料学,计算机技术、控制技术、传感器技术、通讯技术等等。