仿生机器人是一种新型机器人，其设计和制造过程是以生物体为蓝本进行的。它主要是通过对生物体的结构、功能、运动方式等进行研究，将这些特征与机器人的机械、电子、控制系统等技术相结合，实现机器人的高效、灵活的运动和行为。

仿生机器人通常采用复杂的传感系统和智能控制算法，使机器人能够适应不同的环境和任务，从而具有高度的灵活性和适应性。它还可以实现与人类的高度互动，具有更好的人机接口和交互方式，可以更好地适应人类的需求。它的应用领域非常广泛，包括医疗、教育、环境、军事、航空等领域。例如，仿生机器人可以用于手术机器人、无人机、救援机器人智能家居等领域，以及探索太空、深海等极端环境中。

仿生机器人产业的起源可以追溯到上世纪50年代。当时，科学家们开始研究仿生学，试图将生物学原理应用到机器人设计中。在接下来的几十年中，仿生机器人产业得到了快速发展。随着计算机技术、传感器技术、控制技术等多项技术的不断进步，仿生机器人的性能和功能不断提高.目前，仿生机器人已经广泛应用于医疗、工业农业、航空等领域。

仿磷虾水生机器人

近日，科学家仿生南极磷虾研发一种可在水下探索和收集数据的机器虾。虽然我们大多数人可能只是认为磷虾是鲸鱼的食物，但是这种微小的甲壳类动物是非常善于游泳的，以至于科学家们现在已经开发了一个受磷虾启发的机器人平台，希望有一天能够创造出成群的海洋探索游泳机器人。

磷虾身长约两英寸（51毫米），通过所谓的异时节律方式在水中移动。这种运动方式包括通过动物底部的一排"游泳腿"（又称褶足或游泳头）发出连续的运动波。它的效果很好，因为磷虾能够快速加速和停止，并执行尖锐的快速转弯。为了更好地了解元游动的力学原理，罗德岛布朗大学的研究人员与墨西哥国立自治大学的同事合作，创造了受磷虾启发的Pleobot机器人平台。

这个铰接式装置的大小是实际磷虾的10倍--包含了一个由两个3D打印的部分组成的人造胸足。当上面的部分被一个动力传动系统向前和向后移动时，下面的部分被动地在水中来回摇摆，模拟真正的胸足动物依次打开和关闭的方式。

该研究的主要作者、布朗工程学院博士生萨拉-奥利维拉-桑托斯说："用生物体做实验是具有挑战性和不可预测的。Pleobot使我们能够以无可比拟的分辨率和控制力来研究类似克里尔的游泳的所有方面，这有助于它在水下的机动性能。"虽然在建造完整的磷虾机器人之前还需要进行更多的研究，但Pleobot已经帮助科学家们弄清了磷虾在向前游动时如何能够产生升力。该平台揭示了当附属物在其动力冲程中移动时，胸鳍鱼背部的低压区域提升升力的方式。

该项目负责人、布朗大学助理教授莫妮卡-马丁内斯-威廉姆斯说："这项研究是我们开发下一代自主水下传感车辆这一长期研究目标的起点。能够了解附属物层面的流体-结构相互作用，将使我们能够对未来的设计做出明智的决定。"

科学家认为这种新的设计即将填补仿生类运动学的空白文献，并且新的机器人出现，人们的研究河流湖泊等生物更加便利，只需放出仿生机器人即可完成探索、监控以及收集数据供生物学家和环境科学家使用。

以假乱真仿生雨燕机器人

一家德国公司模仿燕子的结构，研发出一款仿生的机械燕子，结合精密轻量化的结构设计，严谨缜密的算法控制，高精度GPS定位，从而实行高难度的飞行。急速回旋，360度翻转，横停急速拉升......种种不可思议的动作都可轻松完成，秒杀无人机！

说到这款仿生雨燕，就不得不提自然界中一种强悍的生物-雨燕。雨燕是鸟类的一种，强悍之处在于它几乎可以一直在天上飞，很少见到它落在地上或者停下来休息。它可以连续一周以上，每天飞行超过800公里，从飞上蓝天的那天起，可以持续两到三年的时间一直在天上飞，吃饭在天上，睡觉也在天上。得益于这种强悍的飞行能力，雨燕在几大洲之间季节性迁移，据统计，一只雨燕的平均寿命大约在13年，在一生中它会飞行数百万公里。

惊叹于自然界中雨燕强悍的飞行能力，这家公司拜雨燕为师，开发出了这款仿生雨燕。这款仿生雨燕体重只有42克，体长44.5cm，双翼展开超过68cm，羽毛采用轻量化高强度材料制作。飞行中，两翼轻松舒展，羽毛根根打开，低频率上下拍打，可获得长久续航；急速拉升时，猛然加快两翼拍打频率，高速升空；向下俯冲时，片状的羽毛关闭，利用重力加速下落......受益于高度接近自然的仿生翅膀，可以高难度完成各种飞行动作。

身材虽然小巧，内部结构却十分复杂。内置高速无线通讯组件，羽翼拍打、尾翼摆动控制组件，以及精密伺服电机，舵机，减速机，电池等。通过高速通讯组件，由线下的主机精准控制飞行速度和飞行角度。

其中，最为称道的还是巧妙的结构设计。为了最大程度优化羽燕的结构，完美复制燕子的飞行能力，羽片以真实的羽毛为原型，单片羽毛由超级轻量、超级柔软、高强度的发泡材料制作而成，模拟真实的自然翅膀，将羽片像瓦片一样排列，固定在碳纤维制成的骨骼上。这一切都接近百分之百地去还原真实的翅膀！

受限于当前的电池技术，在仿生雨燕42克的身躯中，内置了6克的电池，可提供7分钟的续航。相较于自然界中雨燕，动辄可以在空中持续不停地飞行两到三年，还有不小的差距。如果哪天电池技术取得革命性地突破，相信仿生雨燕会拥有更出色的性能！

象鼻机器人可抓取多种物体

韩国机械和材料研究所(KIMM)宣布，他们开发出了世界上第一只象鼻机器人手，其灵感来自象鼻。具体来说，它模仿了大象如何用象鼻夹起小物体，或通过鼻子深深吸入空气来抓住大物体。你可以抓取所有类型的物体，从非常细或薄的物体，如针灸针和缝纫针，到大型物体，如盒子。

由KIMM人工智能机器人研究部机器人和机电一体化部高级研究员Sung-Hyuk Song博士领导的研究小组开发了一种象鼻手爪，它可以通过其柔软的捏-吸融合机制来抓取物体。结构、可拉伸的薄壁和允许夹具改变形状的电线。我们希望这项新技术可以应用到各个领域，因为它不仅可以有效地运输各种大小的物体，而且可以在不使用任何复杂的机械装置或传感器的情况下，以稳定的方式抓取和组装物体。

手爪的软性结构有多个微通道，可以在内部产生真空，帮助其附着在物体上。由于每个微通道都是柔性的，它可以改变自己的形状，以匹配它所接触的物体的形状。因此，软结构本身通过对物体表面产生粘附力而起到吸盘的作用。

此外，通过拉动位于软结构中心的控制夹子形状的线，夹子可以自己对折，从而可以像爪形夹子一样使用夹子来夹住和抓取物体。当以这种方式使用时，位于夹持器外部的可拉伸薄壁包裹并密封目标物体。通过在夹紧和卷绕物体后在支架内形成真空，夹紧力可以根据需要大大增加。

多年来，夹具已分别发展成爪式或吸入式。爪形夹爪不能抓取大于爪形夹爪最大张开尺寸的物体。同时，吸入式手爪可以抓取各种大小的物体，但在抓取非常薄的物体(如针或线)或空气可以通过的物体(如布或海绵)时会遇到困难。KIMM新开发的夹持器可以通过应用爪和吸力夹紧机制来夹紧各种尺寸和材料的物体。它不仅可以抓取小尺寸的物体，如距离地面不到手爪百分之一的针灸针(直径0.25毫米)，还可以抓取大尺寸的物体，如10倍于它们的盒子。

此外，夹持器可以通过简单地打开和关闭移动形状修改线的气缸，以爪夹持模式夹持和抓取各种物体，而不需要任何复杂的传感器或控制。Sung-Hyuk Song博士解释说：“通过将柔软的抓手与地板接触，然后在揉捏的同时产生真空，抓手可以像用手指挤压地板一样抓住物体。通过这种方式，即使非常薄的物体也可以轻松地从地板上抓住并提起。”凭借KIMM新技术的优势，该手爪甚至可以执行复杂的任务，例如将玩偶包装在礼品盒中为派对做准备，将纸质蛋糕装饰品插入蛋糕中，将火柴牢固地放在地板上点燃蜡烛。抓取器甚至可以通过抓取躺在地板上的各种形状不典型的花的茎来插花。

纺织纤维让仿生机器人更逼真

近日，美国北卡罗来纳州立大学的研究人员近日在两项新的研究中取得重要进展，设计并测试出了一系列新型的可改变形状并产生肌肉般力量的纺织纤维。

最新一期的《执行器》杂志上刊登了一篇重点报导，介绍了研究人员对这种材料对人造肌肉力量与收缩长度的影响的详细研究成果。这些研究成果将为不同应用提供有利的纤维量身定做方案，并推动相关技术的发展进程。

在第一项研究中，研究人员利用他们设计的纺织纤维，进行了有关人造肌肉力量和收缩长度的实验。在实验的过程中，研究人员发现了纤维在肌肉活动过程中所扮演的角色，这有利于未来产生更逼真的仿生机器人和医疗设备。纤维制造时十分耗时、繁琐，在制造过程中必须按比例添加化学物质，以控制所需的功能特性。研究人员还发现，不同类型的纤维可用于不同领域的应用，例如用于制造医疗医具和机器人等。

在另一项概念验证研究中，研究人员进行了测试，将该纤维作为活细胞支架的情况，测试结果表明这种纤维(被称为纤维机器人)可以用于生成人体活动系统的3D模型，可快速且精准地重建人类身体内部的复杂系统。这为生物科学和内窥镜技术等领域提供了一大进展，因为这将使产生世界上最复杂的仿生机器人成为可能，从而在医疗、卫生和紧急事务领域发挥更大的作用。

总体而言，美国北卡罗来纳州立大学的研究人员成功研发出了一系列新型的纺织纤维，这些纤维拥有改变形状、产生肌肉般力量等特性，并在不同领域得到了广泛的应用，这将有利于未来各个领域的发展、创新和进步。

随着人工智能、物联网、智能制造等技术的不断发展，仿生机器人产业将会迎来更加广活的发展前景。未来，仿生机器人产业将会朝着更加智能化、高效化、自主化的方向发展。

首先，随着人工智能技术的不断发展和应用，仿生机器人将具备更加高级的智能能力。例如，机器人可以通过深度学习和自主学习实现自主感知和自主决策，从而实现更加智能化的操作和控制。其次，随着物联网技术的不断发展和普及，仿生机器人将实现更加高效的运作和协同。例如，机器人可以通过与其他机器人和设备的联网，实现信息共享和数据交换，从而实现更加高效的协同运作和生产。最后，随着自主控制技术的不断发展和应用，仿生机器人将实现更加自主化的操作和控制。例如，机器人可以通过自主导航和路径规划，实现自主移动和操作，从而实现更加自主化的控制和管理。

文章来源： cnBeta，前瞻网，机械设计狗，丽泰直线滑台模组