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最近幾年，機器人發(fā)展迅速。它們以多得驚人的形式，出現(xiàn)在各種場合。有的能像人類一樣行走，像四足動物一樣爬行，像蛇一樣游走，像昆蟲一樣協(xié)調(diào)自如。
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6 q3 G6 \- U, j2 }9 y' G5 i* d* h 像昆蟲一樣協(xié)調(diào)自如的HEXA 進化賦予了動物不同的造型和特點，以幫助它們占領(lǐng)陸地、海洋和天空。大自然的這些設(shè)計，成為了機器人工程師的靈感來源?，F(xiàn)在，就讓我們踏上現(xiàn)代機器人工業(yè)的基石，來一次“仿生之旅”吧。
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( W o2 q* a& ?0 x) p; j/ A$ c) B 足以以假亂真的fembot 我保證，它們都不會咬你的！
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蛇蛇機器人 5 t1 ?0 t$ j" Y( p
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" O7 \4 Y7 |+ Z8 q3 u5 ]! d 首先登場的是蛇蛇機器人，這些機器人基本上是由約16個單獨的電機和驅(qū)動機組成的。通過改變各個關(guān)節(jié)，我們可以調(diào)整它的三維形狀，讓它蜿蜒卷曲等等。這個機器人顯然在“蛇行”，但研究者們并沒有去復制蛇的骨頭和肌肉，這毫無必要，他們從一開始就只想復刻它的靈活性。 蛇蛇機器人可以像蛇一樣攀緣或鉆入狹窄空間。更特別的是，它還可以做到真蛇也做不到的事，比如這樣： ; }& C( {8 C4 _0 q
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Salto ![]()
~. v, _, |0 q7 Z 蛇蛇機器人短期內(nèi)還沒法跳起來，而這一位Salto則擅長彈跳。它模仿的是嬰猴這種小動物。嬰猴在起跳前會處于蹲伏狀態(tài)，這個姿勢可以儲存很大的能量，再在一瞬間內(nèi)釋放。 " x" }" ?' G% U: T* E
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嬰猴 Salto這個“獨腿俠”可以像嬰猴一樣彈跳。但這只是起跳而已，在物體間彈跳更是一個挑戰(zhàn)。Salto在空中的朝向由它的當前位置、速度目標位置和目標速度來控制，它只需要選擇落地的方向，探測與物體的接觸，然后施加短促的力量讓自己彈起來。
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機器蝙蝠 + H/ T" l1 N$ Z( L1 k6 O7 f
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# ^" | k% n) ^ 加州理工大學的研究者們發(fā)明了一種機器蝙蝠，它有碳纖維骨骼和硅酮翅膀。機器蝙蝠又是一例科學家無需嚴格模仿動物的例子。這些翅膀的關(guān)節(jié)數(shù)量是9，而不是蝙蝠翅膀的40。自然選擇花了幾千年塑造蝙蝠，但是機器人學家直接取經(jīng)，還做了簡化。 % B* L# \+ o- Q( g7 R; Q1 c
DyRET ![]() : I, `$ W( T. [7 z) |- _
除了模仿動物，機器人設(shè)計還可以直接取經(jīng)于進化。例如DyRET，它可以像嬰兒一樣，在摔跤中學習走路。它會嘗試不同的姿態(tài)，然后選擇在特定環(huán)境下最好的一種。在雪地中，它可以自動降低重心提高穩(wěn)定性，就像自然界的動物一樣。就這樣，它適應(yīng)了環(huán)境。 - Q3 x( v$ L5 H( F# a
微型機器人 ![]()
1 B! C) V% Q" @& ~: x 微型機器人可以搭建復雜的結(jié)構(gòu) 機器人還能模仿集群行為，螞蟻就是其中一例。螞蟻擅長兩件事：毀掉你的野餐以及合作建窩。微型機器人能像螞蟻一樣，它們有些運膠、有些搭梁，最終建造出驚人的結(jié)構(gòu)。利用這些微型機器人，我們可以制造專門用于抓取和移動的零件，例如電阻器和LED的機器人，這意味著微型機器人可以合作搭建出比3D打印更堅固的復雜結(jié)構(gòu)。
6 Z! p% w8 \4 h, t b3 G: y; U/ D MicroTug ![]() 9 [ E$ j7 B7 n& b1 i8 p
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斯坦福的MicroTug的移動方式更有條理。受壁虎腳底的吸附性啟發(fā)，這個小家伙可以奇跡般地提起相當于自身體重2000倍的重物，這就像是人提起13.6噸重的物體。秘密武器就是橡膠微毛，它讓機器人牽拉重物時能牢牢吸附在地。通過協(xié)同運作，它們甚至能拉動汽車。 ) t( G! i& |9 p, t' y; P l5 g8 }! ~
機器魚 ![]()
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仿生學還可以幫助科學家更好地理解和保護動物，比如這條來自MIT的機器魚。它通過往尾巴兩側(cè)泵水來游動，其控制信號并不是無線電波，而是聲波。這個機器人某天將會無需人類控制，自行在珊瑚礁內(nèi)穿梭，為科學家?guī)砬八匆姷囊暯?，來觀察珊瑚生態(tài)系統(tǒng)。
, ]. I) ]2 |5 r1 W, z, u 向大自然“偷師”，仿生機器人正在大踏步前進，并將走到更遠的地方。
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發(fā)表于 2018-8-1 16:05:03
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