仿生機器人研究現狀與發展方向分析

劉冬梅

（江西工業貿易職業技術學院，江西 南昌 330095）

1 國內仿生機器人的研究現狀

國內相關研究院逐漸開始對仿人機器人展開了相應的研究。其中，北京航空航天大學機器人研究所在國家“863”智能機器人主體的支持下，研制出了能夠實現簡單的抓持以及操作作業的三指九自由度的靈巧手。另外，哈爾濱工業大學機器人研究所也相繼對仿生機器人展開了研究，研制出具有高靈活性的仿人手臂和擬人雙足步行的機器人。其中仿人手臂不僅關節處沒有任何奇異之處，其結構也非常緊湊；而雙足步行機器人主要為關節式結構，其具有十二個自由度，能夠完成簡單的步行動作。

2 仿生機器人的發展方向分析

（1）仿生機器人結構的微型化。通過調查發現，在對微型仿生機器人展開作業檢測的過程中，可采取小型管道的方式進行相應的檢測，同時也可通過在人體展開相應的檢查以及實施治療，并且不會對人體產生傷害，同時也可通過狹小的復雜環境進行作業檢測等。仿生機器人微型化比較突出的特點是，能夠有效實現機電系統的微型化，通過對控制器、傳動裝置以及驅動器等進行結合，進而形成微機電系統。

（2）仿生機器人的相似性和多變性。在機器人制造中，要想機器人能夠更高效的、安全的完成任務，首先需要機器人的外形與模仿的生物外形之間是相差無幾的，進而才能夠更高效的完成任務。通過調查發現，日本所研制的機器人中，一個變形機器人中就包含了若干個小型機器人，這些小型機器人在對周圍的事物或者障礙物進行識別時，主要是通過照相機或者紅外傳感器進行識別的，小型機器人相互之間能夠展開協調，根據不同的需求展開組合，并且還能夠根據環境因素而調整自己的形態。

（3）仿生機器人的多功能。自從進入二十一世紀后，人類逐漸開始步入老齡化社會的階段中，通過制造多功能機器人，能夠很好地彌補現階段中年輕勞動力不足的現象，并且還能對醫療社會問題以及老齡化社會的家庭服務問題進行有效的解決。

（4）仿生機器人群。一般來說，只有在需要應用到多機器人展開合作的場合中，才會需要用到仿生機器人群。仿生機器人群主要是通過對螞蟻、蜜蜂或者是人的社會行為展開模仿，而繁衍形成的一種仿生系統，并且通過個體與個體之間的相互合作，而使得某種社會行為得以完成的過程。同時，其還能利用群體的行為來幫助自身智能的增強，進而有效地提高工作效率。

（5）高校對仿生機器人的發展方向研究。南開大學物理學院的田建國教授和化學學院的陳永勝教授所帶領的研究團隊中，該研究團隊經過展開一系列的研究后，研制出了一種較為特殊的墨烯材料。這一材料的出現，不管是在墨烯自身的特殊電子結構中，還是在宏觀材料的特殊形貌結構中，都具有一定影響性的作用。

中國科學院與清華大學的醫學院展開了合作研究，通過展開相應的研究后發現，液態金屬在吞食少許的物質之后，能夠形成機器的形態，并且還能夠展開長時間的、不暫停的高速運轉，這一現象完全改變了原本需要外部電力才能進行運動的現象。另外，經過研究還發現，模塊化可控重構機構主要是通過一套獨立的機電模塊而形成的，并且其每一個模塊間之間都是有連接的。美國麻省理工學院研制出一種先進變形材料，這種材料可使機器人能夠在軟硬狀態之間來回變換。這種先進變形材料對于研制仿生機器人的研究而言非常有利，主要是因為這一材料的物質結構是由泡沫、混合蠟而組成的，不僅能夠形成不同的外型，同時還具有較強的自愈能力。

3 結語

綜上所述，隨著科學技術的發展與進步，盡管機器人智能化技術得到了有效的提高，但機器人作業環境仍存在一定的復雜化現象，要想使得機器人研究得到更好的發展，就必須要向自然界學習，并從自然界為人類提供即豐富又充裕的實例，以期有效促進并改善機器人的現狀形態。人類通過對自然界生物的學習，使人類能夠在學習過程中對機器人復制、再建造等相關技術的掌握，并且有效發展其相關理論以及技術方法，進而使得仿生機器人無論是在功能上，還是在技術層次上都得到提升。