源於自然，從這幾款仿生機器人上可以看見機器人設計的未來 | 科技有意思
大自然一直是機器人設計師的靈感源泉，工程師們能夠從動物的行為模式、生活習性中找到機器人的設計方法，於是，仿生學逐漸成為解決機器人設計困難的重要手段之一。從天上飛的鳥、昆蟲，地上跑的蜥蜴、鴕鳥，以及水裡游的魚、章魚，都成為機器人產品的模擬對象。儘管很多仿生機器人看起來並不實用，但複製動物行為模式能夠幫助人類重新認識機器人的設計原理，從而為更加高級的機器人設計打下基礎。
本文將盤點數款經典的仿生機器人，也許能夠為從事機器人行業的你提供一些設計的靈感。
Octobot 柔性章魚機器人
一般的機器人由金屬或者塑料構成，但也有科研人員用更加柔軟的材料構建機器人，用於探索特殊場景下的機器人應用。Octobot 就是這樣的章魚機器人。
Octobot 的身體完全由 3D 列印而成，體內鑲嵌著能夠控制其運動的通道。該機器人採用氣動的方式運動，動力則來自過氧化氫液體，壓力推動過氧化氫液體通過機器人體內的氣動管，最終到達一條鉑線，進行催化反應，生成氣體，使 Octobot 肢體運動。
來自哈佛大學威斯研究所的 Robert Wood 和 Jennifer Lewis 創造了這個看起來有點像果汁軟糖的柔性機器人，雖然在 Octobot 在靈活性上有所欠缺，但是 Wood 認為：「用更加柔軟的系統取代電池和電子控制設備的需求一直都存在，而 Octobot 的存在則證明建造完全柔軟的機器人關鍵部件是完全可能的，對於那些需要進入人體內部或者是需要在體內進行操作的機器人有重要的意義。」
Pleurobo 仿蠑螈機器人
洛桑的瑞士皇家聯邦理工學院的科學家們研發出了一個類似蠑螈的機器人 Pleurobo，這個機器人將幫助研究人員更好地了解兩棲動物的運動方式，甚至有助於為癱瘓病人和截肢患者改進神經系統假體裝置。
Pleurobo 的骨頭由 3D 列印而成，關節裝有馬達，其電子線路則是模仿蠑螈的中樞神經系統進行設計製造。據研究人員透露：「我們用全新的方式打造 Pleurobo，它涉及到在簡化的骨結構和在三維條件下複製蠑螈步態之間的平衡。」Pleurobo 的「骨頭」要比真蠑螈的少，因為在模仿動物的動作時，做一些簡化時很有必要的。研究人員用 27 個不同的電機彌補了骨骼簡化出現的缺憾。
對於科學家們來說， Pleurobo 的一個重要作用是幫助他們了解蠑螈脊髓的電刺激以及其運動之間的相互作用關係。如果能夠弄清楚如何複製此系統，科學界對人體上類似系統（比如手臂和腿）將會有更加深入的了解。
DragonflEye 活蜻蜓無人機
通過模擬動物的外表或者行為特徵的機器人常有，但將活體動物改造成機器人就比較少見了。
生物醫學解決方案實驗室 DraperLabs 公布了一款名為 DragonflEye 的無人機。Draper 工程師其實就是在一隻真正的蜻蜓上安裝了數個電子模塊，比如新的導航模塊、生物合成模塊、神經系統以及一個用於供電的太陽能電池。這些裝置通過產生的光脈衝控制蜻蜓大腦中的神經元，從而指揮蜻蜓按照指定的方向飛行。
目前來說，科學家只能讓蜻蜓做直線運動，但這項技術的潛力十分驚人。比如將各種昆蟲與環境感測器配套使用，並可能引導重要的行為，比如授粉、偵察、診斷以及緊密醫學。
點擊鏈接，查看有關 DragonflEye 的詳細信息。n
Cassie 鴕鳥機器人
幾乎所有的雙足機器人的靈感均來自於人類的雙腿，畢竟人類的生活環境依人類的行為模式而建，雙足行走無疑是最適合的行動方式。
不過，機器人公司 Agility Robotics 推出的雙足 Cassie 機器人看起來有些像鴕鳥。Agility Robotics 的研究人員表示，他們不想簡單地模擬動物，而是通過研究動物行為和動作姿態來尋找設計靈感。Cassie 比之前我們見到的雙足機器人更加靈活，可以毫不費力地應付各種複雜地形和環境：無論是穿越泥地、穿越草叢，還是在雨中保持直立，都能夠輕鬆完成。n
Cassie 很容易讓人聯想到波士頓動力的人形機器人，但Cassie 機器人的更接近實用，在設計之初就定位於災難救援和運輸貨物。關於機器人的成本，官方並沒有透露具體信息，只對外表示他們的目標是造出總價低於 10 萬美金的機器人。不過，聽說首批 Cassie 機器人已經售完。
關於 Cassie 的詳細信息，請查閱深圳灣之前的報道。n
SpotMini 大狗
當討論到仿生機器人或者人形機器人時，波士頓動力則是無法繞開的公司。雖然波士頓動力命運多舛，被「轉手」多次，但其研發的機器人產品一直引領著行業的發展。n
SpotMini 的演示視頻流出時，在網路上就引起了一片熱議。SpotMini 機器狗比前作 Spot 體型更小，重量也只有 55 磅，加上機械臂也不過 65 磅，為進一步縮小體積，驅動裝置也由之前的液壓式改為電動式，內置的電池每次充滿電後最長可運行 90 分鐘，並配備有攝像頭、陀螺儀以及各種感測器去判斷位置及各種動作。
憑藉接在頂部的機械臂，SpotMini 可以完成拿碗碟、丟垃圾、遞汽水等動作，摔倒後還可以通過機械臂重新站起來，就跟家養的寵物狗一樣，這也是它能夠在網路上引起轟動的原因之一吧。n
關於 SpotMini 的詳細信息，請查閱深圳灣早期報道。
Robotic Skin 仿金龜子外殼機械皮膚
金龜子在受到威脅時會改變外殼的顏色，這種自我保護機制給予了 MIT 科學家靈感，幫助他們研發出一款用於機器人表面的柔性 3D 列印膜。
MIT 的研究員 Subramanian Sundaram 表示：「金龜子通過排泄液體的方式改變外殼顏色，以應對外部的擾動，應用相同的機理，我們研發出這款柔性膜，它有可能成為機器人皮膚的基礎，將各種感測器帶到機器人外部。」
為了將這款機器人皮膚製造出來，研究人員用了一種叫做 MultiFab 的定製 3D 印表機來列印主要的結構，當柔性膜被拉伸時，嵌入內部的特殊裝置就會改變顏色。整個列印的過程用了六種材料，並通過銅-陶瓷結構加熱器將半導體塑料注入混合物中。n
Festo 蝴蝶機器人
德國的 Festo 公司是世界上著名的氣動元件、組件和系統生廠商，他們做仿生機器人已有十幾年的歷史，他們研發的仿生蝴蝶機器人則是最令人驚艷的一款。
這隻蝴蝶重量僅為 32 克，翅展為 50 厘米，每秒拍打 1-2 次翅膀，最高速度可達到 2.5 m/s，飛行 3-4 分鐘就要充一次電，其翅膀本身採用的是碳纖維骨架，覆蓋有更薄的彈性電容膜。它身上僅有一個感測器和扇動翅膀的機械構造，為了最大限度地降低機器人的重量並保持機器人的靈巧性，其飛行路線完全依靠地面上的攝像頭輔助規劃，同時地面的攝像頭系統還能控制多個機械蝴蝶飛行。
主筆：雙雙@深圳灣
編輯：Lynn@深圳灣
原文：源於自然，從這幾款仿生機器人上可以看見機器人設計的未來 | 科技有意思
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