仿生机器人的未来

Harbin Institute of Technology

《文化素质讲座》专题报告

主题：仿生机器人的未来

学院：机电工程学院

专业：机械设计制造及其自动化

班级： 1008108班

姓名：陈力

学号： 1100800202

哈尔滨工业大学机电工程学院

仿生机器人的未来

“仿生机器人”是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人。目前在西方国家，机械宠物十分流行，另外，仿麻雀机器人可以担任环境监测的任务，具有广阔的开发前景。二十一世纪人类将进入老龄化社会，发展“仿人机器人”将弥补年轻劳动力的严重不足，解决老龄化社会的家庭服务和医疗等社会问题，并能开辟新的产业，创造新的就业机会。”

随着科技的进步，仿生机器人会往以下这几个方向发展。

1、群体型机器人

在自然界中有着众多不是独立生存的生物，他们靠着一门属于自己的社交语言和其他的个体组成一个集体一起生活，并借着集体的力量去完成个体很难或者无法办到的事情，比如生活中常见的蚂蚁和蜜蜂，它们的强大我们都是已经有着切身体会的了。所以，如果我们能够借鉴生物间的这种生存方式去制造群体型的机器人，那么，在机器人这条道路上我们将会有一个质的飞跃，看到另一片新的天地。那么群体型机器人比单个机器人的优势体现在哪里呢?首先，由于群体机器人彼此之间会有信息的交流和互动，那么，单个个体的结构和性能复杂程度将会得到大大的降低，因为它们可以通过群体的协调来弥补掉这些不足。其次，群体型机器人在执行任务的时候完成任务的概率要比单个机器人大很多，同时还能够减少完成任务的时间，提高任务的效率，这些，都是我们一直以来所要追求的。再者，群体型机器人通过彼此之间的联系，可以达到预测未知状况的目的，这样的一种能

力对于完成任务来说有着

举足轻重的作用。所以，群体型机器人在未来的机器人发展中是一种必然的趋势。但是，伴随着群体型机器人而来的问题是它们彼此之间的“语言”问题，要做到每个个体之间能实现信息的交流互动以及对信息处理后作出相应的动作，这里面的技术含量还是很大的。尽管如此，随着现在通信技术这股突飞猛进的势头，在不久的将来，这将成为一件游刃有余的事情。

2、多环境适应型机器人

当前的很多机器人都只能工作在一种环境下，比如地面机器人，水上机器人，飞行机器人。但是，在实际的诸多情况下，我们需要机器人有不同环境下的适应能力，以此来达到更好的执行效率和更高的执行能力。日常生活中我们熟悉的各种昆虫就身兼数种能力，比如它既能飞行，又能够在地上行走，不仅仅如此，它们还能够靠着轻盈的体态和四足在水面上滑行，这无疑会带给我们很多的启发。在下面，我将介绍一下自己想过的一款多环境型的机器人。在我们的生活中，地面上跑的常见的就是汽车，水上行的无外乎轮船，天上飞的便是飞机，当然这里要说的飞机不是平常的那种翼展飞机，而是近些年来突飞猛进的旋翼飞机，观察这三种习以为常的交通工具，我们可以发现，其实它们的驱动方式和运动工具有着极大的共同点，简化来看，那就是通过电机驱动一个带旋翼状的东西，最大的不同点只是汽车是通过外轮的转动来行驶，而飞机和轮船是内部旋翼的转动来推进。基于此，如果我们将机器人的外形做成流水型，然后其运动工具可以改变方向

的话，那么一款具有海陆空的机器人应该是可

以就此实现的，而在此基础上，如果将轮部结构稍加改动，那么它还可以转化成一种可以行走的四足机器人，这样机器人便可以适应更复杂的地面结构，完成更多的功能。虽然这仅是我自己的一个设想，但是我觉得已目前的科技水平来说，这应该是可以实现的了。如果一个机器人拥有了这种多环境的工作能力，那么其本身的局限性将得到很大的改善，同时比研制多台单环境下的机器人其经费将会大大的降低，所以，多环境机器人在未来的机器人发展中也将是一条必经之路。

3、学习型机器人

自然界中的多种生物具有的一个特点是能够从祖辈以及周围的环境中得到某些信息并将其转化为以后生活的一种技能，也就是具有学习的能力，这在我们人类身上最能够体现出来，也就是因为有了这种技能，生物自身才有可能不断的向前发展。由此可以看出，学习这种技能对于生物的发展具有重要的意义。那么如果机器人本身也具有这样的能力，机器人本身的能力就能够随着它接触的事物的增多以及学习的知识的积累而不断的提高，其本身的自适应能力，工作能力等都会得到大幅度的提升。基于这种情况，一个机器人本身所具有的工作潜力就已经不是现在我们对于机器人的认识能够看得清的了，那样的机器人将给我们的生活带来不一般的改变。目前，学习型机器人虽然已经迈出了一定的步子，但是还远远不够，其能力的发挥还完全没有达到一个层次上来。而随着计算机技术，算法等的不断进步，学习型机器人一定能够突飞猛进，达到一个新的高度。

随着科技的发展 ,机器人应用越来越广泛。仿生机器人作为机器人家族中的重要成员 ,具有高度灵活性和柔性 ,还具有高度的易复制性 ,这就决定了仿生机器人在 21世纪必将出现更多的种类 ,仿生机器人也将得到更深入的应用。