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时间:2018-12-08
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1、机器人产业发展趋势甚好,仿生机器人该如何突围 电影照进现实,Festo近日发布仿海扁虫机器鱼BionicFinWave,我们先来看看它令人惊艳的美感: 机器人产业发展趋势甚好,仿生机器人该如何突围 电影照进现实,Festo近日发布仿海扁虫机器鱼BionicFinWave,我们先来看看它令人惊艳的美感: 这款仿生机器人在水里游起来动作十分自然、流畅,简直可以用美妙来形容。根据外媒介绍,BionicFinWave以两片柔软的矽胶(Silicone)代替乌贼肉鳍,透过左右各9个支点协助进行波浪状拍动。 同样,这款仿生机器人也贯彻了Festo一贯的宗旨——美到惊艳,却基本没啥用
2、处。虽然其在产品介绍中,竭力说明仿生鱼的用处,诸如深海探测、数据收集等,但是并没有成熟的落地应用。 仿生机器人,最早可以追溯至中国三国时期的木牛流马以及1893年由Rygg设计的机械马,其发展已经经历了相当长的时间。随着对于仿生机器人认识的不断深化,人们对其的研究也走向了“第四阶段”:即构建结构与生物特征一体化的类生命系统,强调仿生机器人不仅具有生物的形态特征和运动方式,同时具备生物的自我感知、自我控制等性能特性,更接近生物原型。目前大热仿生脑和仿生神经也属于此类方向。 仿生机器人发展历程 “形似而神不似”,仿生机器人怎么了? 仿生机器人发展至今,“研究大于功效”是目前所
3、普遍存在的一种情况。许多仿生机器人都有着概念上的强大效力,比如说波士顿动力早期非常出名的“大狗机器人”。这款能像真的猎犬一样前进、翻阅障碍的四足机器人,原本是给军方提供的战场辅助机器人,大狗在视频上看着机动力非常强劲,但是当其实际交付时,极大的噪音让其战场辅助的功效也随之湮灭。 从市面上已有的仿生机器人的表现来看,其应用并未十分理想。究其原因,智能相对论(aixdlun)分析师柯鸣认为,形似而难以神似的仿生机器人,有几个问题难题仍需突破。 1.过于简单的生物机理模型 作为仿生机器人,其目的是为了能够延伸或替代生物体的部分功能,以达到便捷特定场景工作的功效。而从目前的发展情况来看
4、,仿生机器人模型建立过于简化、研究结果不够深入等问题,使得仿生机器人样机与生物实际的功能相距甚远。 毕竟,生物体是一个相当复杂的系统,每一个动作和功能都是由骨骼、肌肉、神经系统等多方面协调的结果,并非一个简单的程序可以替代。另一方面,生物机理的研究要结合大量的试验,而现有试验条件及研究方法过于单一,无法完全满足相应生物运动规律的观测要求。 此外,落地结果不尽如人意的原因还在于跨学科协作太少。毕竟,仿生机器人作为一个再现生物机理的模式,其需要比如脑科学、生物科学等多种学科的研究成果,这也意味着想要实现对生物机理的准确建模和分析,依然有着很长的路要走。 2.难以量产的高昂价格 今
5、年五月,波士顿动力公司展示了双足机器人Atlas的最新进展,视频中,Atlas不仅可以在户外环境下自由奔跑,而且能自主跨越障碍物。虽然Atlas进步很大,但不可否认的是,与《西部世界》中高度智能化的接待员相比,Atlas就像一个刚出生的婴儿。 而这个“婴儿”,并不便宜。作为还没有完全投入使用的仿生机器人,其研发和制作成本达数百万美金,想要做到量产和产业化依然有着相当远的距离。在落地的产品中,在工博会上展出的仿生机器人,其成本要20余万元,而就单机器人外壳成本则需2万元,综合售价也高达30万,这是一般企业难以承担的。 此外,目前我国的部分仿生机器人生产缺乏核心零部件的生产能力,
6、这也导致了其高昂的生产成本。实际上,国内理论研究、市场应用、制造水平与国外差距不大,而关键的基础元器件,如电机、减速器、传感器则依赖进口,这大大提高了机器人的生产成本。 3.无法克服的应用之殇 作为仿生机器人,隐蔽、难以分辨及被察觉是其一大优势,目前所研制的机器鱼或水下滑翔机,可以秘密潜入敌海军基地乃至抵近敌舰艇进行侦查乃至破坏。但是,在陆地和空中时由于刻意模仿生物的运动模式,对机器能源的利用过于低效,像机器鸟还存在有效载荷太小的问题,因此严重限制了其使用范围。 比如,网红机器人“猎豹”。这款机器人用四足奔跑,可以达到时速47公里。用机器的方式超越了所有哺乳动物的运动极限。但它
7、的问题是这种速度的耗电量实在过大。如果不能连接大量电缆,其使用时长仅为几十分钟。 成本太高、维修太难、能耗太大、噪音太强,这一切似乎都成为了仿生机器人落地的拦路虎。也正是这样一些因素,使得许多仿生足机器人距离实际应用还有相当远的距离,而目前,我们也就只能在YouTube上看看他们的神奇表演了。 仿生机器人该如何突围? 存在即合理,仿生机器人的出现,是符合当前机器人发展趋势的。其在应用过程中虽然有诸多不够完善之处,但是其有着相当大的发展前景,仿生机
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