仿生機器人的未來

1、Harbin Institute of Technology文化素質(zhì)講座專題報告主題：仿生機器人的未來學(xué)院：機電工程學(xué)院專業(yè):機械設(shè)計制造及其自動化班級:1008108 班姓名：陳力學(xué)號：1100800202哈爾濱工業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院仿生機器人的未來“仿生機器人”是指模仿生物、從事生物特點工作的機器人。日 前在西方國家，機械寵物十分流行，另外，仿麻雀機器人可以擔(dān)任環(huán) 境監(jiān)測的任務(wù)，具有廣闊的開發(fā)前景。二十一世紀(jì)人類將進(jìn)入老齡化 社會，發(fā)展“仿人機器人”將彌補年輕勞動力的嚴(yán)重不足，解決老齡 化社會的家庭服務(wù)和醫(yī)療等社會問題，并能開辟新的產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造新的 就業(yè)機會。”隨著科技的進(jìn)步，仿生機器人會往以

2、下這幾個方向發(fā)展。1、群體型機器人在自然界中有著眾多不是獨立生存的生物，他們靠著一門屬于自 己的社交語言和其他的個體組成一個集體一起生活，并借著集體的力 量去完成個體很難或者無法辦到的事情，比如生活中常見的螞蟻和蜜 蜂，它們的強大我們都是已經(jīng)有著切身體會的了。所以，如果我們能 夠借鑒生物間的這種生存方式去制造群體型的機器人，那么，在機器 人這條道路上我們將會有一個質(zhì)的飛躍，看到另一片新的天地。那么 群體型機器人比單個機器人的優(yōu)勢體現(xiàn)在哪里呢？首先，由于群體機 器人彼此之間會有信息的交流和互動，那么，單個個體的結(jié)構(gòu)和性能 復(fù)雜程度將會得到大大的降低，因為它們可以通過群體的協(xié)調(diào)來彌補 掉這些不足。

3、其次，群體型機器人在執(zhí)行任務(wù)的時候完成任務(wù)的概率 要比單個機器人大很多，同時還能夠減少完成任務(wù)的時間，提高任務(wù) 的效率，這些，都是我們一直以來所要追求的。再者，群體型機器人 通過彼此之間的聯(lián)系，可以達(dá)到預(yù)測未知狀況的目的，這樣的一種能力對于完成任務(wù)來說有著舉足輕重的作用。所以，群體型機器人在未來的機器人發(fā)展中是一種 必然的趨勢。但是，伴隨著群體型機器人而來的問題是它們彼此之間 的“語言”問題，要做到每個個體之間能實現(xiàn)信息的交流互動以及對 信息處理后作出相應(yīng)的動作，這里面的技術(shù)含量還是很大的。盡管如 此，隨著現(xiàn)在通信技術(shù)這股突飛猛進(jìn)的勢頭，在不久的將來，這將成 為一件游刃有余的事情。2、多環(huán)境適

4、應(yīng)型機器人當(dāng)前的很多機器人都只能工作在一種環(huán)境下，比如地面機器人， 水上機器人，飛行機器人。但是，在實際的諸多情況下，我們需要機 器人有不同環(huán)境下的適應(yīng)能力，以此來達(dá)到更好的執(zhí)行效率和更高的 執(zhí)行能力。日常生活中我們熟悉的各種昆蟲就身兼數(shù)種能力，比如它 既能飛行，又能夠在地上行走，不僅僅如此，它們還能夠靠著輕盈的 體態(tài)和四足在水面上滑行，這無疑會帶給我們很多的啟發(fā)。在下面， 我將介紹一下自己想過的一款多環(huán)境型的機器人。在我們的生活中， 地面上跑的常見的就是汽車，水上行的無外乎輪船，天上飛的便是飛 機，當(dāng)然這里要說的飛機不是平常的那種翼展飛機，而是近些年來突 飛猛進(jìn)的旋翼飛機，觀察這三種習(xí)以為常

5、的交通工具，我們可以發(fā)現(xiàn)， 其實它們的驅(qū)動方式和運動工具有著極大的共同點，簡化來看，那就 是通過電機驅(qū)動一個帶旋翼狀的東西，最大的不同點只是汽車是通過 外輪的轉(zhuǎn)動來行駛，而飛機和輪船是內(nèi)部旋翼的轉(zhuǎn)動來推進(jìn)?；诖?， 如果我們將機器人的外形做成流水型，然后其運動工具可以改變方向的話，那么一款具有海陸空的機器人應(yīng)該是可以就此實現(xiàn)的，而在此基礎(chǔ)上，如果將輪部結(jié)構(gòu)稍加改動，那么它還 可以轉(zhuǎn)化成一種可以行走的四足機器人，這樣機器人便可以適應(yīng)更復(fù) 雜的地面結(jié)構(gòu)，完成更多的功能。雖然這僅是我自己的一個設(shè)想，但 是我覺得已目前的科技水平來說，這應(yīng)該是可以實現(xiàn)的了。如果一個 機器人擁有了這種多環(huán)境的工作能力，那

6、么其本身的局限性將得到很 大的改善，同時比研制多臺單環(huán)境下的機器人其經(jīng)費將會大大的降 低，所以，多環(huán)境機器人在未來的機器人發(fā)展中也將是一條必經(jīng)之路。3、學(xué)習(xí)型機器人自然界中的多種生物具有的一個特點是能夠從祖輩以及周圍的 環(huán)境中得到某些信息并將其轉(zhuǎn)化為以后生活的一種技能，也就是具有 學(xué)習(xí)的能力，這在我們?nèi)祟惿砩献钅軌蝮w現(xiàn)出來，也就是因為有了這 種技能，生物自身才有可能不斷的向前發(fā)展。由此可以看出，學(xué)習(xí)這 種技能對于生物的發(fā)展具有重要的意義。那么如果機器人本身也具有 這樣的能力，機器人本身的能力就能夠隨著它接觸的事物的增多以及 學(xué)習(xí)的知識的積累而不斷的提高，其本身的自適應(yīng)能力，工作能力等 都會得到大幅度的提升?；谶@種情況，一個機器人本身所具有的工 作潛力就已經(jīng)不是現(xiàn)在我們對于機器人的認(rèn)識能夠看得清的了，那樣 的機器人將給我們的生活帶來不一般的改變。目前，學(xué)習(xí)型機器人雖 然已經(jīng)邁出了一定的步子，但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，其能力的發(fā)揮還完全沒 有達(dá)到一個層次上來。而隨著計算機技術(shù)，算法等的不斷進(jìn)步，學(xué)習(xí) 型機器人一定能夠突飛猛進(jìn)，達(dá)到一個新的高度。隨