淺談仿生機(jī)器人的概念和分類

仿生機(jī)器人的概念

仿生機(jī)器人就是模仿自然界中生物的外部形狀、運(yùn)動原理和行為方式的系統(tǒng)，能從事生物特點(diǎn)工作的機(jī)器人。主要的仿生機(jī)器人包括三大類：一是仿人機(jī)器人，二是仿生物機(jī)器人，三是生物機(jī)器人。

仿生機(jī)器人的主要特點(diǎn)是它們大多為亢余自由度或者是超亢余自由度的機(jī)器人，機(jī)器結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，它的驅(qū)動結(jié)構(gòu)和常規(guī)的關(guān)節(jié)型機(jī)器人也是不相同的，它們通常是采用繩索、人造肌肉或者是形狀記憶合金等等來進(jìn)行驅(qū)動。

仿生機(jī)器人分類

按照使用環(huán)境的不同，又可以將機(jī)器人分為水下仿生機(jī)器人，空中仿生機(jī)器人和地面仿生機(jī)器人。

水下仿生機(jī)器人是指模仿魚類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、機(jī)動靈活的柔體潛水器，這些仿魚推進(jìn)器的效率可以達(dá)到70%到90%。比如說機(jī)器魚、機(jī)器蟹等等。由于單個水下仿生機(jī)器人的活動范圍和能力有限，所以具有高機(jī)動性、高靈活性、高效率、高協(xié)作性的群體仿生水下機(jī)器人系統(tǒng)將是未來發(fā)展的趨勢。

空中仿生機(jī)器人是具有自主導(dǎo)航能力、無人駕駛的飛行器。空中機(jī)器人具有它獨(dú)特的優(yōu)勢。比如說它們的活動空間比較廣闊，運(yùn)動速度也很快，它們在空中飛行可以不受地形的影響等等。這一類的機(jī)器人的應(yīng)用前景是非常好的，特別是在軍事上的應(yīng)用。

地面仿生機(jī)器人根據(jù)他行走方式的不同可以分為跳躍式的機(jī)器人、輪式機(jī)器人、足式機(jī)器人以及爬行類機(jī)器人等。比如說有早稻田大學(xué)的“WABIAN”, Raibert和Zeglin共同研制的Uniroo以及Hyon研制的Kenken已經(jīng)能夠成功跳躍，還有蛇形機(jī)器人或者是仿壁虎機(jī)器人等等。

在仿生機(jī)器人中人們相當(dāng)重視的還有就是類人機(jī)器人的研究和發(fā)展。類人機(jī)器人的最大特征就是能夠用雙足行走，雙腿直立行走是人類特有的步行方式。類人機(jī)器人主要是外形的仿人、類人行走和完成抓取等基本操作功能，它集成了多門學(xué)科知識和多項(xiàng)高新科技，代表了機(jī)器人的尖端技術(shù)。