源于自然，从这几款仿生机器人上可以看见机器人设计的未来 | 科技有意思

- shenzhenware -

大自然一直是机器人设计师的灵感源泉，工程师们能够从动物的行为模式、生活习性中找到机器人的设计方法，于是，仿生学逐渐成为解决机器人设计困难的重要手段之一。从天上飞的鸟、昆虫，地上跑的蜥蜴、鸵鸟，以及水里游的鱼、章鱼，都成为机器人产品的模拟对象。尽管很多仿生机器人看起来并不实用，但复制动物行为模式能够帮助人类重新认识机器人的设计原理，从而为更加高级的机器人设计打下基础。

本文将盘点数款经典的仿生机器人，也许能够为从事机器人行业的你提供一些设计的灵感。

▎Octobot 柔性章鱼机器人

一般的机器人由金属或者塑料构成，但也有科研人员用更加柔软的材料构建机器人，用于探索特殊场景下的机器人应用。Octobot 就是这样的章鱼机器人。

Octobot 的身体完全由 3D 打印而成，体内镶嵌着能够控制其运动的通道。该机器人采用气动的方式运动，动力则来自过氧化氢液体，压力推动过氧化氢液体通过机器人体内的气动管，最终到达一条铂线，进行催化反应，生成气体，使 Octobot 肢体运动。

来自哈佛大学威斯研究所的 Robert Wood 和 Jennifer Lewis 创造了这个看起来有点像果汁软糖的柔性机器人，虽然在 Octobot 在灵活性上有所欠缺，但是 Wood 认为：「用更加柔软的系统取代电池和电子控制设备的需求一直都存在，而 Octobot 的存在则证明建造完全柔软的机器人关键部件是完全可能的，对于那些需要进入人体内部或者是需要在体内进行操作的机器人有重要的意义。」

https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=r0354fpd2hm&width=500&height=375&auto=0

▎Pleurobo 仿蝾螈机器人

洛桑的瑞士皇家联邦理工学院的科学家们研发出了一个类似蝾螈的机器人 Pleurobo，这个机器人将帮助研究人员更好地了解两栖动物的运动方式，甚至有助于为瘫痪病人和截肢患者改进神经系统假体装置。

Pleurobo 的骨头由 3D 打印而成，关节装有马达，其电子线路则是模仿蝾螈的中枢神经系统进行设计制造。据研究人员透露：「我们用全新的方式打造 Pleurobo，它涉及到在简化的骨结构和在三维条件下复制蝾螈步态之间的平衡。」Pleurobo 的「骨头」要比真蝾螈的少，因为在模仿动物的动作时，做一些简化时很有必要的。研究人员用 27 个不同的电机弥补了骨骼简化出现的缺憾。

对于科学家们来说， Pleurobo 的一个重要作用是帮助他们了解蝾螈脊髓的电刺激以及其运动之间的相互作用关系。如果能够弄清楚如何复制此系统，科学界对人体上类似系统（比如手臂和腿）将会有更加深入的了解。

▎DragonflEye 活蜻蜓无人机

通过模拟动物的外表或者行为特征的机器人常有，但将活体动物改造成机器人就比较少见了。

生物医学解决方案实验室 DraperLabs 公布了一款名为 DragonflEye 的无人机。Draper 工程师其实就是在一只真正的蜻蜓上安装了数个电子模块，比如新的导航模块、生物合成模块、神经系统以及一个用于供电的太阳能电池。这些装置通过产生的光脉冲控制蜻蜓大脑中的神经元，从而指挥蜻蜓按照指定的方向飞行。

目前来说，科学家只能让蜻蜓做直线运动，但这项技术的潜力十分惊人。比如将各种昆虫与环境传感器配套使用，并可能引导重要的行为，比如授粉、侦察、诊断以及紧密医学。

点击链接，查看有关 DragonflEye 的详细信息。

▎Cassie 鸵鸟机器人

几乎所有的双足机器人的灵感均来自于人类的双腿，毕竟人类的生活环境依人类的行为模式而建，双足行走无疑是最适合的行动方式。

不过，机器人公司 Agility Robotics 推出的双足 Cassie 机器人看起来有些像鸵鸟。Agility Robotics 的研究人员表示，他们不想简单地模拟动物，而是通过研究动物行为和动作姿态来寻找设计灵感。Cassie 比之前我们见到的双足机器人更加灵活，可以毫不费力地应付各种复杂地形和环境：无论是穿越泥地、穿越草丛，还是在雨中保持直立，都能够轻松完成。

Cassie 很容易让人联想到波士顿动力的人形机器人，但 Cassie 机器人的更接近实用，在设计之初就定位于灾难救援和运输货物。

关于机器人的成本，官方并没有透露具体信息，只对外表示他们的目标是造出总价低于 10 万美金的机器人。不过，听说首批 Cassie 机器人已经售完。

关于 Cassie 的详细信息，请查阅深圳湾之前的报道。

▎SpotMini 大狗

当讨论到仿生机器人或者人形机器人时，波士顿动力则是无法绕开的公司。虽然波士顿动力命运多舛，被「转手」多次，但其研发的机器人产品一直引领着行业的发展。

SpotMini 的演示视频流出时，在网络上就引起了一片热议。SpotMini 机器狗比前作 Spot 体型更小，重量也只有 55 磅，加上机械臂也不过 65 磅，为进一步缩小体积，驱动装置也由之前的液压式改为电动式，内置的电池每次充满电后最长可运行 90 分钟，并配备有摄像头、陀螺仪以及各种传感器去判断位置及各种动作。

凭借接在顶部的机械臂，SpotMini 可以完成拿碗碟、丢垃圾、递汽水等动作，摔倒后还可以通过机械臂重新站起来，就跟家养的宠物狗一样，这也是它能够在网络上引起轰动的原因之一吧。

关于 SpotMini 的详细信息，请查阅深圳湾早期报道。

▎Robotic Skin 仿金龟子外壳机械皮肤

金龟子在受到威胁时会改变外壳的颜色，这种自我保护机制给予了 MIT 科学家灵感，帮助他们研发出一款用于机器人表面的柔性 3D 打印膜。

MIT 的研究员 Subramanian Sundaram 表示：「金龟子通过排泄液体的方式改变外壳颜色，以应对外部的扰动，应用相同的机理，我们研发出这款柔性膜，它有可能成为机器人皮肤的基础，将各种传感器带到机器人外部。」

为了将这款机器人皮肤制造出来，研究人员用了一种叫做 MultiFab 的定制 3D 打印机来打印主要的结构，当柔性膜被拉伸时，嵌入内部的特殊装置就会改变颜色。整个打印的过程用了六种材料，并通过铜-陶瓷结构加热器将半导体塑料注入混合物中。

▎Festo 蝴蝶机器人

德国的 Festo 公司是世界上著名的气动元件、组件和系统生厂商，他们做仿生机器人已有十几年的历史，他们研发的仿生蝴蝶机器人则是最令人惊艳的一款。

https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=o0151m0j2dk&width=500&height=375&auto=0

这只蝴蝶重量仅为 32 克，翅展为 50 厘米，每秒拍打 1-2 次翅膀，最高速度可达到 2.5 m/s，飞行 3-4 分钟就要充一次电，其翅膀本身采用的是碳纤维骨架，覆盖有更薄的弹性电容膜。它身上仅有一个传感器和扇动翅膀的机械构造，为了最大限度地降低机器人的重量并保持机器人的灵巧性，其飞行路线完全依靠地面上的摄像头辅助规划，同时地面的摄像头系统还能控制多个机械蝴蝶飞行。（主笔：双双@深圳湾）■

· ● 科技有意思 ● ·

● ● ●

深圳湾（公众号 ID：shenzhenware）将持续关注物联网、人工智能、机器人、无人机、智能驾驶、智能家居等领域的新锐产品和初创团队，欢迎联系我们。微信私人客服：小炫（ID：warexx）。