仿生機器人——方興未艾的「機械戰士」

2020-12-16 中國軍網


像魚一樣遊動在海水中執行偵察任務,像騾子一樣行走在崎嶇地面實施戰場補給,像蜻蜓一樣懸停在空中對目標進行定位與監視……

如今,這些曾在影視作品裡出現的仿生機器人執行任務場景,正一步一步變為現實。

去年6月,韓國國防部披露了研發軍用仿生機器人的消息,並預計2024年開始裝備軍隊。

今年以來,世界多國相繼發布消息,加快仿生機器人的研究進度。

世界上第一個仿生機器人是單臂仿生機器人。後來,其同系列的單臂仿生機器人被應用於空間站實驗。第一個用於執行軍事任務的仿生機器人是仿生機械蟹「Ariel」,被用於執行清除水雷等任務。

在仿生機器人研究方面,儘管各國進度不一,但對軍用仿生機器人的研究,各國起步的時間主要集中在21世紀初。

伊拉克戰爭中, 「背負式機器人」投入實戰,憑藉其行動的靈活性和環境適應性,引起世界各國關注。之後,各國對軍用仿生機器人的研究雨後春筍般展開。

經過10多年發展,軍用仿生機器人門類趨於多樣化,根據執行任務不同,可分為物資運輸類、情報偵察類、掃雷排爆類等;根據其工作環境不同,又可分為地面仿生機器人、水下仿生機器人以及空中仿生機器人。

地面仿生機器人算得上是「帶頭大哥」,問世最早。根據行走方式的不同,它又可以分為足式機器人、爬行類機器人、跳躍式機器人。其中四足仿生機器人已出現在一些國家的軍隊中。

水下仿生機器人如仿生蝠鱝、仿生水母等具備靈活、低噪、柔軟的特點,其設計初衷大多是在水面、水下執行排爆和監視任務,但是,它們大多尚處於研發階段。與之相比,上世紀研發的仿生機械蟹、仿生龍蝦則顯得有點粗笨。

空中仿生機器人可以像所仿對象一樣在空中飛行。例如,德國研發的仿生狐蝠運動靈活,可搭載運動追蹤系統和可移動式照相系統,並藉此合理規劃飛行路線,避免空中相撞。一些仿生蜜蜂尺寸很小,重量較輕,帶有自動傳感器和電子控制設備,可以感知環境變化並回傳信息。

除了模仿生物的外形,一些軍用仿生機器人則側重於模仿生物的局部結構。

根據青蛙能精確捕食運動中的昆蟲這一現象,研究人員根據青蛙眼睛的特殊結構,發明了電子蛙眼,可用於快速識別高速飛行的飛彈、飛機等運動目標;依據蒼蠅楫翅和觸角的工作原理,設計人員研發出導航振動陀螺儀和嗅覺傳感器,用以識別化學氣體並在化學煙霧中辨明方向……

軍用仿生機器人是多學科知識相互交融的成果,它的研發並不簡單。有些國家研發的仿生蜂鳥重量不到100克,卻能夠在每小時8千米的風中飛行。為達到這一要求,材料學、結構學、動力學等多學科專家用了5年時間,其難度可見一斑。

這種難度與戰場對軍用仿生機器人的需求相比,卻不足以讓相關研發工作哪怕是按下暫停鍵。將不同性能、種類的軍用仿生機器人協調起來,使之能與士兵協同作戰,已是信息化戰爭的發展方向之一。

當今,例如「獵豹」「大狗」等仿生機器人已裝備美軍,俄羅斯的仿生機器人研究正迎頭趕上,荷蘭軍方也已將「雨燕」仿生機器人作為其執行偵察監視任務的裝備。

可以預見,在這方面,世界各國將會持續加強對自然界生物形態和特徵的研究,結合人工智慧、機械製造和信息科學等技術,實現對生物的高級模仿。這勢必會使軍用仿生機器人在功能和技術層面實現質的飛躍。

相關焦點

  • 仿生機器人:方興未艾的「機械戰士」
    後來,其同系列的單臂仿生機器人被應用於空間站實驗。第一個用於執行軍事任務的仿生機器人是仿生機械蟹「Ariel」,被用於執行清除水雷等任務。   在仿生機器人研究方面,儘管各國進度不一,但對軍用仿生機器人的研究,各國起步的時間主要集中在21世紀初。
  • 方興未艾的「機械戰士」
    除了模仿生物的外形,一些軍用仿生機器人則側重於模仿生物的局部結構。根據青蛙能精確捕食運動中的昆蟲這一現象,研究人員根據青蛙眼睛的特殊結構,發明了電子蛙眼,可用於快速識別高速飛行的飛彈、飛機等運動目標;依據蒼蠅楫翅和觸角的工作原理,設計人員研發出導航振動陀螺儀和嗅覺傳感器,用以識別化學氣體並在化學煙霧中辨明方向……軍用仿生機器人是多學科知識相互交融的成果,它的研發並不簡單。
  • 仿生機器人分為哪幾類_仿生機器人研究現狀
    ,又可以將機器人分為水下仿生機器人,空中仿生機器人和地面仿生機器人。這是一個融合機械電子、計算機科學、人工智慧、傳感及驅動技術等多門學科的高難度研究方向,是各類新型控制理論和工程技術的研究平臺,也是目前仿生機器人技術研究中具有挑戰性的難題之一。仿人機器人的研究可以推動仿生學、人工智慧學、計算機科學、材料科學等相關學科的發展,因此具有重要的研究價值和意義。
  • 排名第二的仿生蛇機器人!工程師成功設計出仿生搜索救援機器人
    排名第二的仿生蛇機器人!工程師成功設計出仿生搜索救援機器人  Connor Feng • 2020-02-19 12:45:35 來源:前瞻網
  • 新型仿生機器人,能像海葵捕捉獵物一樣抓取物體,比機械手指靈活
    目前大部分機器人是通過機械手指來抓取物體的,這種方式比較接近我們人類的抓取模式,但是卻存在著精度不夠、靈活度低、成本高的缺點。那麼,有沒有其他的抓取模式呢?顯然是有的。最近清華大學和西南科技大學的研究人員就設計了一種新型仿生機器人,這種機器人能夠像海葵捕捉獵物一樣抓取物體。
  • 德國逆天的仿生機械,這才是真正的黑科技!
    FESTO是一家在自動化技術和仿生技術上造詣很高的德國企業,特別是在仿生領域,火遍大江南北。它是由 Albert Fezer 和 Gottlieb Stoll創建於 1925年,公司名字由兩位創始人名字中的英文字母FE和STO合併而成。Festo公司最初產品為木工機械,木工工具的品牌為Festool。
  • ...預設」實現真正人機溝通——從影片《機器猛犬》看仿生機器人技術
    隨著影片的推進,男女主角通過機器狗在塗鴉牆投射的一段視頻,了解到這隻「狗」原本是一條應該在戰爭中使用的仿生機器戰犬。「仿生」這一關鍵的技術名詞也成為整部電影十分重要的科學亮點。 仿生學是近年來發展起來的工程技術與生物科學相結合的交叉學科,試圖在技術方面模仿動物和植物在自然界中的功。仿生機器人就是仿生技術的重要應用。
  • 未來「機甲戰士」或成現實,解放軍仿生外骨骼機甲
    近幾年,仿生外骨骼一直是世界各國研究的熱點,各國都期望能早日研究出適用於實戰和各方面性能均較優的外骨骼系統,讓士兵都變成能在未來沙場上馳騁的「機甲戰士」。相信大家在很多電影裡面都看到過非常超炫的「機甲戰士」,如《鋼鐵俠》、《機械戰警》、《阿凡達》及《明日邊緣》等。
  • 超逼真仿生雨燕機器人,僅42克翼展68釐米,能自主導航飛行
    智東西7月6日消息,近日,據Festo官方消息稱,這家專門產出黑科技的德國自動化公司,又製造出了兩種新型仿生機器人,分別是仿生雨燕Bionic Swift和帶有氣動抓手的仿生移動機器人Bionic Mobile Assistant。這家公司的神奇之處在於,他們會以大自然為設計靈感,生產出各種異常逼真的仿生機器人。
  • 國外這個哪兒是仿生機器人,這簡直就是萬聖節鬼王
    如果問今年這個國外的萬聖節期間,哪款仿生機器人更逼真——嚇人得逼真,應該非國外迪士尼推出的這款無皮卻又有炯炯有神眼睛的機器人莫屬了。骷髏一樣的白色頭部外殼,仿真的眼瞼,眼白還有靈動的眼珠子。瞧這個尊榮,大晚上的,非嚇死人不可。即便是白天看了,目不轉睛盯著你,人也會覺得不寒而慄。
  • 諸葛亮的「木牛流馬」,也許是最早的仿生機器人了,確實很超前
    仿生機器人是現代社會的產物,因此很多研究者認為,最初在三國時期諸葛亮就已開始研究「仿生機器人」。誠然,遠古人類的黑色科技很多,其實諸葛亮的木牛流馬也不是真正意義上的仿生機器人,但原理大致相同,諸葛亮利用牛和馬的運動優勢,製造了比牲畜更方便、省事、不用草料休息的木牛流馬。那麼,什麼時候出現了真正的仿生機器人?
  • 仿生人形機器人進博會為微軟「打call」 眼睛眉骨嘴巴都能動
    >&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp大眾網·海報新聞記者 莊濱濱 李國亮 上海報導&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp「微軟-儀電人工智慧創新院是由上海儀電(集團)有限公司投資設立,面向產學研合作執行人工智慧項目……」11月7日,在第三屆進博會技術裝備展區微軟展臺,一個「仿生人形機器人
  • Soft robotics:香港大學研發全新柔性驅動方式為仿生機器人設計提供新思路!
    扭轉管驅動仿生機器人概念和樣機隨著機器人走入我們的生活,能夠安全與人進行交互的機器人技術越來越重要。對於由電機,減速器控制的機器人(如KUKA柔性機械臂),我們可以用傳感器和控制算法等來實現機器人的柔性,我們也可以通過設計新型的驅動器,讓它們自身就帶有「柔性」的特點,比如著名的氣動人工肌肉(pneumatic artificialmuscle)(FESTO柔性仿生機械臂),但美中不足的是氣動人工肌肉需要連接到大型氣泵來提供足夠的氣壓
  • 仿生機器人盤點-華為、波士頓、索尼
    「仿生機器人」是指模仿生物、從事生物特點工作的機器人。目前在西方國家,機械寵物十分流行,另外,仿麻雀機器人可以擔任環境監測的任務,具有廣闊的開發前景。 聊一聊下面三家公司在機器狗與人工智慧技術上結合。
  • 德國人又把仿生家族擴容了,這個世界太瘋狂了
    仿生機械,顧名思義就是模仿生物的形態、結構和控制原理設計製造出的功能更集中、效率更高並具有生物特徵的機械。費斯託致力於仿生技術的研發,不僅是為了發掘自然的奧妙,更是為了藉助仿生技術載體實現與自動機器人的協作,為未來的全新技術提供動力。這一幹就是26年了。可以說給我們帶了一個仿生的動物世界。
  • 我國科學家開發3D列印軟機器人,3D仿生機器人成為可能!
    近日,中國的研究人員受到孩子們常玩的摺紙的啟發,使他們走向了更複雜的機器人技術——3D列印摺紙機器人。在這項研究中心,研究人員試圖將材料編程到機器人系統中。這也就意味著,不僅要檢查3D可可列印性,還要檢查可摺疊性和所需的機械性能。
  • 突破「預設」實現真正人機溝通——從影片《機器猛犬》看仿生機器...
    隨著影片的推進,男女主角通過機器狗在塗鴉牆投射的一段視頻,了解到這隻「狗」原本是一條應該在戰爭中使用的仿生機器戰犬。「仿生」這一關鍵的技術名詞也成為整部電影十分重要的科學亮點。  仿生學是近年來發展起來的工程技術與生物科學相結合的交叉學科,試圖在技術方面模仿動物和植物在自然界中的功。仿生機器人就是仿生技術的重要應用。
  • 國內首款仿生機器人,不僅會唱歌還會吃飯,只製作女性機器人
    現在國內在機器人方面是備受關注,生活中有些勞動也運用到了機器人,比如機器人掃地,機器人做飯,機器人做保姆,飯店的有機器人服務員等等,科技的越來越發達那麼運用的人力也是越來越好,方便了大家也解約了時間,機器人到目前為止看到像是一個大鐵塊。
  • 從章魚得到靈感製作的仿生機器人手臂,可抓取活螃蟹
    操控物體是機器人領域最困難的挑戰之一,因此研究人員已經製造了一種先進的軟機械臂,無論在形式還是功能上都與章魚的觸手非常相似。實現的靈活性是軟機器人領域值得注意的進步。機器人世界充滿了令人著迷的想法,這些想法可能會讓我們生活的世界變得更加便利,儘管它對那些即將被機器人取代的人可能產生的負面影響提出了合理的擔憂。與此同時,研究人員正在探索各種方法,從大自然中獲取靈感,使機器人手臂變得更好。
  • 香港設計師自造仿生機器人 外貌酷似女星被指侵權
    【環球科技綜合報導】據美國《連線》4月4日報導,近日,香港平面設計師馬先生(Ricky Ma)在自家陽臺獨立製造了一個仿生機器人,其外貌與好萊塢女星斯嘉麗·詹森極為相似。專家指出,該行為侵犯了斯嘉麗·詹森的權益,她有權起訴機器人製造者。