仿生机器人综述报告

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仿生机器人综述

仿生机器人综述
仿生机器人
Ⅰ、研究背景
自然界在亿万年的演化过程中孕育了各种各样的生物, 每种生物都 拥有神奇的特性与功能,能够在复杂多变的环境中生存下来。因此,人类 通过研究、学习、模仿来复制和再造某些生物特性和功能,可以极大的 提高人类对自然的适应和改造能力,产生巨大的社会经济效益。
• 仿生学(Bionics) 仿生学诞生于20世纪60年代, 是生
仿生水母是一种模仿水母运动机理以 及外形柔软的机器人。由生物感应记忆合 金制成的细线连接,当这些金属细线被加 热时,就会像肌肉组织一样收缩。
Ⅳ、仿生机器人研究中亟需解决的问题
• 体积重量过大 • 平台承载能力不强 • 视觉研究不成熟 • 步行敏捷性不强 • 控制方法控制算法需要改进 • 供能续航问题
• 机器蜘蛛
左图为美国宇航局喷气推进实验室于 2002年12月研制成功的机器蜘蛛Spiderpot。
该机器蜘蛛上装有一对可以用来探测 障碍的天线,且拥有异常灵活的腿。它们 能跨越障碍,攀登岩石,探访靠轮子滚动 前进的机器人无法抵达的区域。机器蜘蛛 一类微型仿生机器人非常适合勘探彗星、 小行星等小型天体。在国际空间站上它们 可以充当维护员,及时发现空气泄漏等意 外故障。
• 水下仿生机器人
水下机器人又称为水下无人潜器,是一种工作于水下的极限作业机 器人,能潜入水中代替人完成某些操作,又为开发海洋的重要工具。

英国埃塞克斯大学的环境检测机器人 主要用于环境检测和绘制3D污染图
机器鱼
鱼类的高效、快速、机动灵活的水 下推进方式吸引了国内外的科学家们从 事仿生机器鱼的研究。
Ⅳ、仿生机器人研究发展方向
➢ 微型化 将驱动器、传动装置、传感器、控制器、电源等集成到一 块硅片上,构成微机电系统;
➢ 仿生机器人的仿形 仿生机器人的外形与所模仿的生物的相似性

仿生机器人报告

仿生机器人报告

仿⽣机器⼈报告H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y仿⽣感知与先进机器⼈技术课程报告(1)报告题⽬:仿⽣机器⼈课程报告院系:机电学院班级:姓名:学号:哈尔滨⼯业⼤学机电⼯程学院摘要:仿⽣学是模仿⽣物系统的原理以建造技术系统,或者使⼈造技术系统具有⽣物系统特征或类似特征的科学,它是在上世纪中期才出现的⼀门新的边缘科学。

关键词:仿⽣;仿⽣机械;仿⼈机器⼈1.仿⽣学仿⽣学是模仿⽣物系统的原理以建造技术系统,或者使⼈造技术系统具有⽣物系统特征或类似特征的科学,它是在上世纪中期才出现的⼀门新的边缘科学。

仿⽣学的研究对象是研究⽣命的结构、能量转换和信息流动的过程,并利⽤电⼦、机械技术对这些过程进⾏模拟,从⽽改善现有的和创造出崭新的现代技术装置。

从仿⽣学的诞⽣、发展,到现在短短⼏⼗年的时间内,它的研究成果已经⾮常可观。

仿⽣学的问世开辟了独特的技术发展道路,也就是向⽣物界索取蓝图的道路,它⼤⼤开阔了⼈们的眼界,显⽰了极强的⽣命⼒。

.2.仿⽣机器⼈基本概念及其分类仿⽣机器⼈是指模仿⾃然界中⽣物的外部形状、运动原理或⾏为⽅式的系统,并且能从事⽣物特点⼯作的机器⼈。

仿⽣机器⼈的研究是以机器⼈技术和仿⽣学的发展为基础,它的产⽣和存在的前提条件在于⽣物是经过了长期的⾃然选择进化⽽来的,在结构、功能执⾏、环境适应、信息处理、⾃主学习等诸多⽅⾯具有⾼度的合理性和科学性。

⼈类通过研究、学习、模仿来复制和再造某些⽣物特性和功能,制造出能够代替⼈类从事恶劣环境下⼯作的仿⽣机器⼈,从⽽极⼤地提⾼⼈类对⾃然的适应和改造能⼒,产⽣巨⼤的社会经济效益。

仿⽣机器⼈作为机器⼈技术领域中的⼀个新兴的发展分⽀,是众多专家和学者的研究热点。

对于仿⽣机器⼈的研究是多⽅⾯的,因此出现了功能、形状各异以及⼯作原理不同的仿⽣机器⼈,种类繁多。

分类⽅法也不尽相同,按照仿⽣机器⼈模仿特性可划分为仿⼈类肢体和仿⾮⼈⽣物两⼤类;按照仿⽣机器⼈模仿的运动机理、感知机理、控制机理及能量代谢和材料组成的进⾏划分;按照仿⽣机器⼈的空间⼯作环境的不同⼜可划分空中仿⽣机器⼈、陆地仿⽣机器⼈和⽔下仿⽣机器⼈等。

仿生机器人的发展现状与未来趋势

仿生机器人的发展现状与未来趋势

仿生机器人的发展现状与未来趋势随着科学技术的不断进步,人们对仿生机器人技术的关注度也在不断增加。

仿生机器人是一种模仿生物特征的机器人,其设计灵感来自于自然界的生物,可以模拟生物的外貌、运动以及感知能力。

本文将探讨仿生机器人的发展现状以及未来的趋势。

一、仿生机器人的发展现状目前,仿生机器人技术已经在各个领域取得了重要突破。

最为人熟知的应用之一是仿生机器人手臂。

仿生机器人手臂能够模拟人类手臂的运动能力,具备高精度、高速度的操作能力,被广泛应用于制造业、医疗领域等。

另外,仿生机器人还用于搜救任务中,具备对环境的感知能力和适应能力。

例如,有研究人员开发出能够模仿蜘蛛行走的仿生机器人,使其能够在复杂地形中执行搜索和救援任务。

仿生机器人的另一个领域是仿生感知。

仿生感知是指机器人通过传感器获取外界信息,并进行处理和分析的能力。

目前,仿生机器人的传感器已经实现了对声音、视觉、触觉等多种感知模式的模仿。

同时,仿生机器人还可以利用人类的感觉能力,获得更好的环境适应性。

例如,一些仿生机器人可以通过声波定位技术来模拟人类的听觉感知,实现对环境中物体位置的感知和追踪。

二、仿生机器人的未来趋势随着科技的不断进步和仿生机器人技术的不断发展,其未来的应用前景十分广阔。

首先,仿生机器人将在医疗领域发挥重要作用。

通过仿生机器人的运动学能力和仿生感知能力,可以使机器人更好地协助医生进行手术或康复训练等操作。

此外,仿生机器人还可以用于提高医疗设备的操作精度,改善诊断和治疗效果。

另外,仿生机器人在教育领域的应用也具有潜力。

通过将仿生机器人引入学校和教室中,可以提供更加互动和灵活的教学方式。

学生可以亲身体验和探索仿生机器人的运动特点,从而激发学习兴趣和培养动手能力。

此外,仿生机器人还可以帮助教师解决一些劳动强度大的工作,提高教学效率。

未来,随着人工智能和大数据技术的进一步发展,仿生机器人将实现更加复杂和智能的功能。

例如,仿生机器人可能具备更加灵活的运动模式,能够自主学习和适应环境变化。

仿生机器人的研究综述仿生机器人的研究综述

仿生机器人的研究综述仿生机器人的研究综述

仿生机器人的研究综述摘要:介绍了国内外仿生机器人的最新发展动态。

归纳和阐述了各种类型仿生机器人的特点及研究成果,分析了仿生机器人的发展趋势。

关键词:仿生机器人;研究成果;发展趋势机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。

然而人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。

人类希望制造一种像人一样的机器,以便代替人类完成各种工作。

西周时期,中国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是中国最早记载的机器人,体现了中国劳动人民的聪明智慧。

1738年,法国天才技师杰克#戴#瓦克逊发明了一只机器鸭,它会嘎嘎叫,会游泳和喝水,还会进食和排泄。

瓦克逊的本意是想把生物的功能加以机械化而进行医学上的分析。

1893年摩尔制造了/蒸汽人0,/蒸汽人0靠蒸汽驱动双腿沿圆周走动。

进入20世纪后,机器人的研究与开发得到了更多人的关心与支持,一些适用化的机器人相继问世,1927年美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人/电报箱0,并在纽约举行的世界博览会上展出。

1959年第一台工业机器人(可编程、圆坐标)在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。

随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展,使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高,移动机器人和机器人的视觉和触觉等技术就是典型的代表。

由于这些技术的发展,推动了机器人概念的延伸。

20世纪,将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机器人,这是一个概括的、含义广泛的概念。

这一概念不但指导了机器人技术的研究和应用,而且又赋予了机器人技术向深广发展的巨大空间,地面机器人、微小型机器人、水下机器人、空中机器人等各种用途的机器人相继问世,许多梦想成为了现实。

仿生机器人是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人。

仿生机器人是机器人技术领域中一个新兴的发展分支,是当前机器人领域的研究热点。

过去、现在甚至未来,对仿生机器人的研究,都是多方面的。

近些年,国内外有诸多学者开始对仿生机器人进行深入细致的研究。

仿生机器人的研究综述

仿生机器人的研究综述

仿生机器人的研究综述华明亚(上海大学机电工程与自动化学院,上海200072)摘要:在人类认识世界和改造世界的过程中,存在人类无法到达的地方和可能危及人类生命的特殊场合,如星球探测、深海探测、减灾救援和反恐活动等,而仿生机器人为解决上述问题提供了一条有效途径。

随着机器人技术和仿生学的发展,仿生机器人的研究正受到学者们的普遍关注。

在对仿生机器人进行分类的基础上,从地面仿生机器人、水下仿生机器人以及空中仿生机器人3个方而简要介绍了国内外典型仿生机器人的研究进展,并介绍其发展趋势。

关键词:仿生机器人;机器人运动;发展趋势;Research review on bionic robotHua Mingya(School of mechanical engineering and automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China) Abstract:: In the human understanding and transforming the world in the process, the existence of human beings can not reach the place and special occasions may endanger human life, such as planetary exploration, deep sea exploration,disaster relief and anti terrorist activities, and bionic robot provides an effective way for solving the above problems. With the development of robot technology and bionic, bionic robot research has received wide attention of scholars. In the classification based on bionic robot, bionic robot, bionic robot from air groundbionic robot, underwater 3 party and briefly introduced the research progress oftypical bionic robot at home and abroad, and introduces its development trend.Key words: Bionic robot; robot movement; development trend;1 机器人的研究现状1.1 机器人国外研究现状由于仿生机器人所具有的灵巧动作对于人类的生产和科学研究活动有着极大的帮助,所以,自80年代中期以来,机器人科学家们就开始了有关仿生机器人的研究。

仿生机器人技术综述

仿生机器人技术综述

仿生机器人技术综述随着科技的进步和现代化生产方式的日益普及,机器人技术得到了越来越多的应用,而仿生机器人技术则成为了近年来机器人技术领域里面的热门话题。

仿生机器人技术与生物学和机械工程等领域的交叉,有望为未来的智能系统开发带来更多可能性,该技术于上世纪70年代的初期开始研究,目前已经得到了广泛的应用。

本文将从定义、应用领域、技术要素、发展趋势四个方面来对仿生机器人技术进行综述。

一、定义仿生机器人技术是指将生物学的原理、方法、模式运用于机器人技术的研究中,以提高机器人的运动能力、感知能力、认知能力等方面的综合优化。

其目的是模仿复杂的、适应性高的生物系统特性,从而创造具有人类智能水平的机器人系统。

仿生机器人技术不仅仅是传统机器人技术的拓展,还是多学科、交叉学科的融合。

二、应用领域仿生机器人技术已经成为了一项十分具有前途的技术,应用范围广泛,其中包括:1. 军事应用领域:海军、陆军和空军等军事部门可用仿生机器人执行任务,以减轻军人的负担和提高作战实力。

2. 医疗保健领域:仿生机器人在医疗卫生领域也有广泛的应用,例如,可以制造人工义肢,协助残障人士进行运动。

3. 机器人研制领域:仿生机器人技术对未来机器人的研制起着重要的帮助作用。

许多自然生物所拥有的特征能被模仿与加以应用到机器人的设计中。

4. 环境监测领域:仿生机器人能够应用于环境监测,例如,海洋监测、地震勘测、火山观测等,从而极大地提高了数据的准确性和对于环境变化的及时预测能力。

三、技术要素仿生机器人技术的核心技术主要包括:感知技术、控制系统、执行系统、能源供给、通讯技术等。

1. 感知技术:仿生机器人的感知基础非常重要,它需要在感知环境的同时,进行感知自身状态,也就是驾驶者对于所操纵的设备、机器人本体、地形、其他移动物或障碍物的掌握。

2. 控制系统:仿生机器人设计的控制系统必须结合环境和任务因素,进行不断的调整和优化,来实现特定的任务。

3. 执行系统:仿生机器人执行系统主要负责让测量信号与控制信号相接通,让机器按照控制信号进行行动。

水下仿生机器人CPG控制方法研究现状综述


K e y w o r d s : b i o m i m e t i c u n d e wa r t e r r o b o t ; mo t i o n c o n t r o l ; c e n t r a l p a t t e r n g e n e r a t o r ( C P G)
mi me t i c u n d e r w a t e r r o b o t .A c o mp r e h e n s i v e r e v i e w o f b a s i c p r i n c i p l e s a n d r e s e a r c h o f c e n t r a l p a t t e r n g e n e r a t o r ( C P G)w e r e
中图分类号 : T P 2 4 2 文献标 志码 : A 文章编号 : 1 0 0 4 — 7 0 1 8 ( 2 0 1 7) 1 1 — 0 0 7 2 — 0 6
A S ur v e y o n CPG Me t ho d o f The Bi o mi me t i c Unde r Wa t e r Ro bo t s Ⅳ 一 c h e n g, WANG 一 we i , Ⅳ Bo — we n, ZHAO Do n g— b i a o
:化、 自然选 择 , 能 够适 应 时刻 变 化 的水 下 环 境 , 具 有 优异 的水 下 运动 能力 进行 各项 生命 活 动 。随着人 类
不 能很 好 的适 应水 下非 结构化 的工作 环境 。正弦控
制 器 。 是水 下仿 生机 器人 运 动 控 制方 法 中常 用 的

种 控制 方法 。因为 大多数 鱼类 的身体 或鳍 的推 进

软体仿生机器人研究现状


目前,软体仿生机器人的研究主要集中在以下几个方面:
(1)仿生运动学:研究如何模仿生物体的运动方式和运动规律,以提高机 器人的运动能力和适应性。
(2)柔性材料:研究柔性材料的性质、制备方法、加工工艺等方面的内容, 以提高机器人的柔韧性和耐用性。
(3)感知与控制:研究机器人的感知与控制方面的内容,包括如何感知环 境信息、如何作出决策、如何控制机器人的运动等方面的问题。
尽管软体仿生机器人已经取得了一定的进展,但仍存在一些不足之处,如:
(1)仿生程度不够高:目前的软体仿生机器人往往只是模仿生物体的部分 特征,难以做到全方位的仿生。
(2)运动能力有限:由于软体材料的限制,机器人的运动能力和范围受到 一定的限制。
(3)感知与控制难度大:由于机器人需要感知复杂的外部环境信息,并需 要进行实时的控制和决策,因此感知与控制方面的难度较大。
软体仿生机器人研究现状
01 引言
03 参考内容
目录
02 研究现状
引言
随着科技的不断发展,机器人技术逐渐成为当今社会研究的热点领域之一。 软体仿生机器人作为机器人领域的一个分支,具有仿生能力强、适应环境能力高、 低耗高效等优点,在医疗、航空、服务等领域具有广泛的应用前景。本次演示将 对软体仿生机器人的研究现状进行综述,介绍其定义、研究现状、应用领域等方 面,并探讨未来的发展方向。
发展历程
软体机器人作为一种新兴的领域,其发展历程可以追溯到20世纪90年代。当 时,一些科学家开始研究如何将生物体的柔软性和灵活性应用到机器人中,以实 现更加逼真的模拟效果。21世纪初,随着材料科学、制造技术、传感器等技术的 不断发展,软体机器人的研究得到了更多的。
研究现状
1.材料研究
软体机器人的核心部件是材料,因此材料的研究是软体机器人研究的基础。 目前,研究者们主要从材料的硬度、弹性模量、耐高温等方面进行研究,以寻找 更加适合软体机器人的材料。其中,弹性硅胶、聚氨酯等材料是最常用的材料之 一。

仿生机器人综述报告

仿生机器人综述报告
近年来,随着人工智能和机器人技术的不断发展,仿生机器人成为了研究的热点之一。

仿生机器人是指模仿生物学系统的特征、结构、行为和功能而设计制造的机器人,它们可以模仿动物的外貌和动作,甚至具有某些动物的特性和能力。

仿生机器人的研究涉及多个学科领域,包括机械工程、电子工程、计算机科学、生物学等。

它们的研究目标是通过模仿生物的结构和行为来提高机器人的性能和适应性,使其更加接近自然界中的生物。

仿生机器人的研究领域很广泛,主要分为以下几个方面:
1. 运动控制方面:仿生机器人可以模仿生物的运动方式,如鸟类的飞行、蚂蚁的行走等,这些运动方式能够提高机器人的运动效率和适应性。

2. 传感器方面:仿生机器人可以利用生物的感官系统,如视觉、听觉、触觉等,来获取环境信息,从而实现更加精准的运动和更加智能化的决策。

3. 结构设计方面:仿生机器人可以模仿生物的结构,如鸟类的骨骼结构、蜘蛛的腿部结构等,这些结构可以提高机器人的稳定性和机动性。

4. 机器人控制方面:仿生机器人可以通过模仿生物的神经系统和运
动控制系统,来实现更加智能化的机器人控制,从而提高机器人的性能和适应性。

仿生机器人已经在很多领域得到了广泛的应用,如医疗、教育、军事等。

例如,在医疗领域,仿生机器人可以模仿人体的结构和运动方式,实现精准的手术操作;在军事领域,仿生机器人可以模仿动物的行为和能力,实现更加灵活的战斗机器人。

在未来,仿生机器人的研究将会更加深入,不断地推动机器人技术的发展。

我们相信,仿生机器人将会成为未来机器人发展的一个重要方向,为人类带来更多的便利和帮助。

软体机器人综述

软体机器人综述随着科技的不断发展,机器人已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。

而软体机器人作为机器人领域中的一种新兴技术,具有其独特的优势和特点,受到了广泛的和研究。

本文将对软体机器人的研究现状、发展趋势以及应用领域进行综述。

软体机器人是一种由柔性和可延展材料构成,具有类生物体运动和适应能力的机器人。

与传统机器人相比,软体机器人具有更好的适应性和灵活性,可以适应各种复杂的环境和任务。

目前,国内外的研究者们已经开发出了多种不同类型的软体机器人,如仿生机器人、柔性机器人、可穿戴机器人等。

其中,仿生机器人是软体机器人领域中的一个研究热点。

这种机器人可以通过模仿生物体的形态和运动方式来实现类似生物体的运动和适应能力。

例如,一些仿生机器人可以模仿鸟类的飞行方式,实现飞行和空中悬停等动作。

另外,柔性机器人也是一种重要的软体机器人类型。

这种机器人通常由柔性的材料构成,可以通过改变自身的形状和大小来实现运动和适应。

例如,一些柔性机器人可以通过改变自身的形状来实现爬行、滚动等动作。

随着技术的不断发展,软体机器人的发展也呈现出一些新的趋势。

软体机器人的智能化程度将不断提高。

未来的软体机器人将更加智能化,可以通过感知和识别环境来实现自适应和自主决策。

软体机器人的可穿戴性和便携性将不断提高。

未来的软体机器人将更加轻便和灵活,可以适应各种不同的环境和任务。

软体机器人的制造工艺将不断改进。

未来的软体机器人将更加精细和可靠,可以通过大规模生产来实现商业化应用。

软体机器人的应用领域非常广泛,可以应用于医疗、军事、救援、服务等领域。

在医疗领域中,软体机器人可以用于手术辅助、康复训练等方面。

在军事领域中,软体机器人可以用于侦察、探测、排爆等方面。

在救援领域中,软体机器人可以用于搜救、排险等方面。

在服务领域中,软体机器人可以用于家政、餐饮、酒店等方面。

软体机器人作为机器人领域中的一种新兴技术,具有其独特的优势和特点,未来的发展前景非常广阔。

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仿生机器人综述报告
一、引言
随着科技的不断发展,仿生机器人作为一种新型智能机器人,已经逐渐引起了人们的关注。

仿生机器人是指模仿动物或植物的外形、结构和功能设计出来的机器人。

它们可以模拟动物或植物的行为,具有很强的适应性和灵活性。

本文将对仿生机器人进行综述。

二、仿生机器人的分类
根据仿生机器人所模拟的动物或植物不同,可以将其分为多种类型。

以下是几种常见的类型:
1.鸟类仿生机器人:这种机器人通常具有翅膀并能够飞行,它们可以用于监测环境和空气质量等方面。

2.昆虫类仿生机器人:这种机器人通常具有六条腿和翅膀,并且非常小巧轻便。

它们可以用于勘测地形、搜索救援等方面。

3.水下仿生机器人:这种机器人通常具有鱼类或海豚等水下动物的外形和运动方式,可以用于海洋勘测、水下救援等方面。

三、仿生机器人的应用
仿生机器人有着广泛的应用领域,以下是几个常见的应用领域:
1.环境监测:鸟类仿生机器人可以用于监测空气质量,水下仿生机器人可以用于海洋勘测。

2.救援:昆虫类仿生机器人可以用于搜索救援,水下仿生机器人可以用于水下救援。

3.军事领域:仿生机器人可以用于侦察、炸弹拆除等方面。

4.医疗领域:仿生机器人可以模拟动物或植物的运动方式,帮助恢复运动能力。

四、仿生机器人的优势
与传统机器人相比,仿生机器人具有以下优势:
1.适应性强:由于仿生机器人模拟了动物或植物的外形和运动方式,因此它们在不同环境中具有更好的适应性。

2.灵活性高:由于仿生机器人具有类似动物或植物的结构和运动方式,因此它们在行动时更加灵活。

3.能耗低:由于仿生机器人采用了动物或植物的结构和运动方式,因此
它们在行动时能够更加节约能源。

五、仿生机器人的发展趋势
随着科技的不断发展,仿生机器人也在不断地发展。

以下是几个可能
的发展趋势:
1.智能化:仿生机器人将会越来越智能化,具有更强的自主学习和决策能力。

2.多功能化:仿生机器人将会具有更多的功能,例如可以同时进行环境监测和搜索救援等任务。

3.微型化:仿生机器人将会变得更加微型化,可以进行更加精细和复杂的任务。

六、结论
综上所述,仿生机器人作为一种新型智能机器人,具有很强的适应性
和灵活性,在环境监测、救援、军事领域等方面具有广泛的应用前景。

随着科技的不断进步,仿生机器人将会变得越来越智能化、多功能化
和微型化。

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