仿生袋鼠机器人问世
仿生机器人：模仿自然界的机器人设计
仿生机器人：模仿自然界的机器人设计在科技的不断进步中，仿生机器人的概念逐渐从科幻小说的幻想走向现实。
这些机器人不仅仅是冰冷的金属和电路，它们是自然界智慧的结晶，是人类对生物多样性的深刻理解和模仿。
仿生机器人的设计灵感来源于自然界中的生物，它们模仿生物的结构、功能和行为，以提高机器人的性能和适应性。
自然界中的生物经过数亿年的进化，形成了一套高效、节能的生存策略。
例如，壁虎的脚掌能够产生强大的粘附力，使其在光滑的表面上自由行走；鸟类的翅膀通过复杂的空气动力学原理，实现了高效的飞行。
这些生物特性为仿生机器人的设计提供了宝贵的参考。
在设计仿生机器人时，工程师们首先会研究目标生物的生理结构和行为模式。
通过对这些特性的深入分析，他们能够设计出具有类似功能的机器人。
例如，模仿壁虎脚掌的机器人可以在救援任务中攀爬垂直表面，模仿鸟类翅膀的无人机则能够在复杂的环境中灵活飞行。
除了模仿生物的物理特性，仿生机器人还试图模拟生物的感知和行为。
例如，通过模仿昆虫的视觉系统，机器人可以更好地识别和追踪目标；通过模仿鱼类的导航能力，水下机器人可以在没有GPS信号的深海中自主导航。
然而，仿生机器人的设计并非没有挑战。
生物的复杂性和多样性意味着机器人的设计需要高度的定制化和精细的调整。
此外，生物的某些特性可能难以完全复制，或者在机器人中实现的成本过高。
因此，工程师们需要在模仿自然界的同时，也要进行创新和优化，以确保机器人的实用性和经济性。
随着材料科学、人工智能和机器人技术的不断发展，仿生机器人的应用前景越来越广阔。
它们不仅能够执行人类难以或不愿意完成的任务，如深海探索、灾难救援和危险环境作业，还能够在医疗、教育和娱乐等领域发挥重要作用。
总之，仿生机器人是科技与自然和谐共生的典范，它们展示了人类对自然界的敬畏和学习，同时也预示着未来机器人技术的无限可能。
随着我们对自然界的进一步探索和理解，仿生机器人将更加智能、高效，成为人类生活中不可或缺的伙伴。
由动物启发发明的8个事例
由动物启发发明的8个事例科学家通过对海豚游泳阻力小的研究发明了能提高鱼雷航速的人工海豚皮；以及模仿袋鼠在沙漠运动形式的无轮汽车(跳跃机)等。
前苏联科学院动物研究所的科学家在企鹅的启示下，他们设计了一种新型汽车－－“企鹅”牌极地越野汽车。
这种汽车的宽阔的底部，直接贴在雪面上，用轮勺撑动着前进，行驶速度可达50公里／小时。
科学家模仿昆虫制造了太空机器人。
澳大利亚国立大学的一个科研小组通过对几种昆虫的研究，已经研制出一个小型的导航和飞行控制装置。
这种装置可以用来装备用于火星考察的小型飞行器。
英国科学家在仿生学启发下，正在研制一种可以靠尾鳍摆动以S 形“游水”的潜艇新式潜艇的主要创新之处是使用了被称为“象鼻致动器”的装置。
“象鼻”由一组用薄而柔软的材料做成的软管组成，模仿肌肉活动，推动鳍的运动。
这种新式潜艇可以充当水底扫雷潜艇，用来对付最轻微的声响或干扰便会引爆的水雷。
令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。
苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。
苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。
但是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来，苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。
每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。
若有气味进入“鼻孔”，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。
大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。
因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。
仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。
这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。
就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。
这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。
仿袋鼠跳跃机器人正运动学分析
腾空阶段肢体 完 全 脱离 地 面, 各关 节 坐标 系 均为 动 坐 标 系, 考虑到躯体的质 量与 腿 的质 量比 为 2. 9, 且 就机 构模 型 而
Key wor ds: designing knowledge; tree t yped str ucture;
knowledge management
Fig 10 Tab 0 R ef 3
/ Jixie Sheji0 4437
* 收稿日期: 2004- 07- 22; 修订日期: 2004- 09- 27 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 50375120) 作者简介: 马利娥( 1973- ) , 女, 山西保德人, 西北工业大学机电学院硕士研究 生, 主要从事机械 设计及理论学科 领域有关仿生 工程方面的 研 究工作。
that the system has realized the picking up, stor age, inher it2
ance and r euse of designing knowledge and data, thus r aised the
speed and accuracy of parts designed.
par ts of textile machiner y based on Pro/ ENGI NEER was intr o2
duced, and a kind of expression and management method for
城市给水优化调度系统中新技术的应用研究
路进 行处理 ， 向红外线源移动 。 从而 另据研究报告， 它还可 以作为操作系 统加以应用 ， 如控制核动力装置管道的微型检测器。
２ 仿神经网络有效地监测水位 ． ５
仿生学所取得 的成就是多方面的。 当代科学 家们 已普遍认识到生物 学与数学 、 、 物理 化学及 工程技术学相结合将会产生一场新的技术革命。
一
行计算分析 ， 过建 模 、 通 计算并 验证 ， 了较为 准确的结论 ， 而应用 取得 从 到历年的水位监测 工作 中， 为该市组 织抗洪提供 了决 策依据 ， 了损 减少 失 ， 了很好 的效果 。专家们在评审这一应用仿 生知识 开创 的有效 防 取得 洪措施 时 ， 了充分 的肯定 。 给予
社 ．９ ８ １９．
防洪抢险斗 争中仿用神经 网络模 型监测珠江河 网区水位变化过程 取得 了明显的效果 ， 且在多 年的抗 洪斗争中应用仿生原理获得成功 。该市 并 位于珠江三 角洲腹地 ， 全市河网交错 ， 是典型的河网分布地域 。 其江河水 位变化受西江、 江干流 、 北 支流及潮水影响明显。 鉴于此 ， 为了使 防洪 、 排 涝更加有效 ，必须对河 网地 域的水位变化规律有新的或更精确 的认识 。 研究者正是在仿生原理 的思 想指 导下 ， 对过去长期 在防洪抗涝斗争 中效
果不佳的原因进行 了科学 的分析 ， 认识到 ： 的线性相关 分析测 报水 原有
［ ］ 杜家纬． ２ 仿生梦幻 ［ ． ： Ｍ］ 郑州 河南科学技术出版 社 ， ０． ２０ ０ ［ ］ Ｌｃｓ ． ３ ｕａＷ Ｆ 生命科学模型［ ． ： Ｓ１ 长沙 国防科技 大学出版社 ，９６ １９． （ 实习编辑 ： 王永胜 ） 第一作者简 介 ： 毅 ， ，９６年 １ 孙 男 １３ ０月生 ，９０年 毕业于河南师 １６
【国家自然科学基金】_袋鼠机器人_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
科研热词 跳跃机器人 动力学 稳定性 弹跳机器人 非完整约束 运动仿真 行星机器人 行星探测 落地冲击 自适应结构 腿型机器人 液压驱动 欠驱动关节 欠驱动 柔性脚 有限元法 动力学分析 仿袋鼠跳跃机器人 仿袋鼠机器人 zmp法
推荐指数 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
科研热词 跳高度 跳远度 袋鼠机器人 落地冲击 稳定性 积分分离pid 柔性脚趾 尾巴 动力学 关节运动控制器 六刚体 传动比 仿袋鼠机器人 仿袋鼠弹跳机器人 pwm dsp
推荐指数 4 3 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013年 科研热词 运动稳定性 跳跃机器人 袋鼠机器人 落地冲击 稳定性 欠驱动 柔性机构 柔性关节 拓扑优化 动力学 仿袋鼠机器人 adams 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
科研热词 零点力矩 运动稳定性 跳跃机器人 试验 袋鼠跳跃机器人 着地阶段 电液驱动 液压 柔性脚 无刷直流电动机 弹跳机构 弹跳性能 动力学分析 刚柔混合 仿袋鼠机器人 仿生机器人 五刚体模型 "袋鼠"跳跃机器人
仿生学的例子
仿生学的例子我们用的东西大部分都是仿生学的功劳。
比如：飞机，中国公元前就广泛流传的玩具竹蜻蜒是直升机旋翼的起源。
直到2000多年后的18世纪，竹蜻蜒传入欧美，启发了利用旋翼的滑面力使航空器升空的设想。
1907年11月13日，法国机械师保罗？科尔尼的直升机完成了历史上首次载人飞离地面(约0.3米)。
自从人类发明了电灯，生活变得方便、丰富多了。
但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光，其余大部分都以热能的形式浪费掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。
那么，有没有只发光不发热的光源呢？人类又把目光投向了大自然。
对了，萤火虫它的光是最好的，即不会伤害眼睛，也不会太刺眼，所以萤火虫是电灯的祖先啦！大乌龟背小乌龟：转动炮塔的坦克；鸟在天空飞翔：制造了各种飞行器；蜜蜂造巢窝：各种正六边形的蜂巢结构板材；袋鼠：会跳跃的越野汽车；贝壳：外壳坚固的坦克……鱼儿在水中游荡：学会了游泳，发明潜艇；有很多东西，比如雷达，就是根据蝙蝠的一些原理发明的；还有一些专业的照相机镜头是根据苍蝇的眼睛原理发明的，等等。
科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具；火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理；科研人员通过研究变色龙的变色本领，为部队研制出了不少军事伪装装备；科学家研究青蛙的眼睛，发明了电子蛙眼；美国空军通过毒蛇的“热眼”功能，研究开发出了微型热传感器；人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯；人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。
现代的雷达——一种无线电定位和测距装置：科学家研究发现蝙蝠不是靠眼睛，而是靠嘴、喉和耳朵组成的回声定位系统。
因为蝙蝠在飞行时发出超声波，又能觉察出障碍物反射回来的超声波。
科学家据此设计出了现代的雷达——一种无线电定位和测距装置。
科学家通过对海豚游泳阻力小的研究发明了能提高鱼雷航速的人工海豚皮；以及模仿袋鼠在沙漠运动形式的无轮汽车(跳跃机)等。
前苏联科学院动物研究所的科学家在企鹅的启示下，他们设计了一种新型汽车——“企鹅”牌极地越野汽车。
国内外仿生技术的研究进展与发展趋势.doc
国内外仿生技术的研究进展与发展趋势摘要：生物经过进化已经很好的适应特定的环境，人类通过向它们学习可以解决特定的问题。
本文阐述了近些年来仿生学在多个领域的研究进展：通过观察分析某些动物的特定部位的结构，设计出了更加耐用，阻力更小的刀具，无痛注射的针头，水下游动机器人等；通过分析生物体的某些方面的特定功能，设计出了更加有效的中药提取技术，可以帮助盲人通过假眼辨别实物和帮助残疾人获得触觉感知的设备等；通过观察某些生物表皮材料的某些功能，设计出了超疏水太阳能电池表面。
对比近些年对仿生技术的研究进展总结了未来仿生技术的发展趋势：专业化，广泛化，智能化，科学化。
关键词：仿生技术,仿生现状,应用领域,发展趋势中图分类号：文献标识码：文章编号：0 引言地球上的生物从无到有，从简单到复杂，经过上亿年的演变进化早已适应了地球上各种各样的环境。
人类要改造特定自然环境，就必须要向早已适应相应自然环境的生物学习。
仿生学是模仿生物的科学，把生物学和其他学科像机械，建筑，医疗等结合起来的一门综合性的边缘科学[1]。
目前国内外研究仿生的方向大致分为：结构仿生，功能仿生，材料仿生，控制仿生等[2]。
自上世纪60年代初仿生学诞生以来仿生学在军事，工业，农业等领域得到广泛的应用[3]。
但是到了上世纪后期却出现了停滞现象，主观原因是由于各种现代技术的出现，人类开始对自身的能力出现一种满足感，逐渐忘记了那些比我们更能适应地球环境的生命。
客观原因是当时的技术能力还是有很大的局限性，人们虽然能观察到生物体的神奇功能却缺少必要的手段去观察和破译生物适应环境的奥秘[4]。
到了21世纪人们开始使用高速相机技术，核磁共振技术，传感器技术，等技术去观测分析生物体运作方式，仿生技术再次引起了人们的重视。
1992年机械工业部批准在吉林大学建立地面机械仿生技术部门开放研究实验室，该实验室在2000年经教育部批准成为国内唯一一个从事仿生研的国家重点实验室[5]。
bionickangaroo 仿生袋鼠机器人工作原理
bionickangaroo 仿生袋鼠机器人工作原理近年来，仿生机器人技术的发展突飞猛进，为人们带来了许多惊喜。
而其中的一种仿生机器人——Bionickangaroo 仿生袋鼠机器人更是备受瞩目。
本文将详细介绍Bionickangaroo 仿生袋鼠机器人的工作原理，包括其外形结构、能源驱动、运动原理和感知系统。
一、外形结构Bionickangaroo 仿生袋鼠机器人的外形模仿了袋鼠，具有类似的身体比例和特征。
它由主体、尾部、四肢和头部组成。
主体部分内部设有电池、电路以及控制系统，尾部则模仿袋鼠的尾巴，起到平衡和稳定的作用。
四肢采用类似袋鼠前肢和后肢的结构，有助于机器人的运动和跳跃。
头部则安装了摄像头、声纳和触觉传感器等感知系统。
二、能源驱动Bionickangaroo 仿生袋鼠机器人采用电池作为主要能源驱动。
这种电池具备高能量密度和长时间使用的特点，能够满足机器人的需求。
同时，机器人还配备了智能充电系统，可以通过无线方式或连接电源进行充电，实现长时间的持续工作。
三、运动原理Bionickangaroo 仿生袋鼠机器人的运动原理主要基于袋鼠的跳跃原理。
机器人通过四肢的协同运动，蓄能并释放能量，实现高效的跳跃。
在跳跃过程中，机器人利用尾巴提供的平衡和稳定，保持身体的姿势。
通过精准的控制和定位，机器人可以在不同的地形上实现灵活的跳跃，并且具备一定的速度和高度控制的能力。
四、感知系统Bionickangaroo 仿生袋鼠机器人配备了多种感知系统，以模仿袋鼠在环境中的感知能力。
摄像头可以实时获取周围环境图像，并通过图像处理算法进行分析和识别。
声纳模块可以发送和接收声波信号，实现远距离的距离测量和障碍物检测。
触觉传感器可以感知机器人与外界物体的接触力度和触觉反馈，从而更好地适应环境。
综上所述，Bionickangaroo 仿生袋鼠机器人的工作原理主要包括外形结构、能源驱动、运动原理和感知系统。
通过模仿袋鼠的外形和运动方式，以及具备高效的能源驱动和先进的感知系统，机器人能够在不同的环境中自如地行动和适应。
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仿生袋鼠机器人问世
最近一家来自德国名叫Festo公司开发出了一种仿生袋鼠机器人，可以完全模拟袋鼠行走的姿势，甚至达到普通袋鼠跳跃的高度。
仿生学可是机器人研究制造领域的必须要掌握的一门技术。
而最近一家来自德国名叫Festo公司开发出了一种仿生袋鼠机器人(Bionic Kangaroo)，可以完全模拟袋鼠行走的姿势，甚至达到普通袋鼠跳跃的高度。
Festo公司是一家专业从事工业自动化研究的知名企业，该公司致力于将袋鼠跳跃技能重现到机械装置上的研究已经有相当长的一段时间。
而目前最新推出的这款袋鼠机器人，摆脱了此前面临的不稳定性及易爆炸性等缺陷，而最终在电子器械拼装上成功的实现了袋鼠这种动物的跳跃技能。
据悉，这款名为“电子袋鼠”的机器人实为气动系统所控制，它腿部的电子“肌腱”，结合气体力学弹簧，可以帮助它精确平稳地奔跑或着地。
在触地爪部内层的压缩空气推力作用下，实现向上向前地跳跃动作。
腿向后蹬，袋鼠机器人就能够前进。
而在空中的时候，其又会收回到前方。
这款机器人每完成一次跳跃动作，其爪部便会储存空气能量以继续下一次的跳跃动作。
为了支持这系列动作的持续，研发人员在“电子袋鼠”两只触地的支撑脚上安装了固定的弹簧装置，以此来模仿真实袋鼠动物脚上的两根蹄筋，为一次又一次的跳跃动作起到缓和作用。
而为了使机器人跳跃时在半空中也能够保持一定的稳定性，研发人员在其身体后部安装了一根尾巴，以帮助其保持机体平衡。
通过传感装置，机器人袋鼠能够将每次准备跳跃动作时需储存的能量数据传达给研发人员。
据悉，这款机器人身高超过1米，体重约合7千克，其每次实现的跳跃动作大致在40厘米高、80厘米长的范围内。
根据研发制造人员透露，袋鼠机器人在工业上的应用作用主要体现在能源技术储备方面上。
其实袋鼠机器人早已并不是Festo公司的第一款仿生学机器人，在2008年该公司推出了“水母机器人”后来在2013年又推出了“蜻蜓机器人”，再加上现在推出的这款“袋鼠机器人”，看来人类目前在仿生学和机器人制造领域已经有了很好的结合。