德國機(jī)器人公司Festo最新開發(fā)出一種新型的蜘蛛機(jī)器人,其能夠像真的蜘蛛一樣蜷縮成一個(gè)球并滾動(dòng)。盡管看起來很嚇人,但這個(gè)機(jī)器人沒有任何攻擊性。它模仿了一只居住在摩洛哥沙漠中的真正蜘蛛,會(huì)蜷縮成球來躲避天敵,同時(shí)用腿來向前滾動(dòng)。
這款機(jī)器人屬于被稱之為仿生學(xué)的機(jī)器人學(xué)分支,以自然界中的現(xiàn)有生物為原型設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)械系統(tǒng)。“比仿制自然生物更重要的是我們從中汲取的經(jīng)驗(yàn),”Festo公司仿生項(xiàng)目負(fù)責(zé)人伊萊亞斯·克努本(Elias Knubben)在接受電話采訪時(shí)說,“我們通過探索生物學(xué)中的迷人原則,并尋找相應(yīng)技術(shù)問題的解決方案,從大自然中獲得啟迪。”
Flic-flac摩洛哥后翻蜘蛛
在撒哈拉沙漠北部,當(dāng)摩洛哥后翻蜘蛛被激怒后,它的移動(dòng)速度可能會(huì)增加一倍以上,像一個(gè)體操運(yùn)動(dòng)員一樣翻滾。像滾輪和翻身一樣滾動(dòng)。 克努本指出:“這種蜘蛛的舉動(dòng)是獨(dú)一無二的,迄今為止我們所認(rèn)識(shí)的其他動(dòng)物都沒有這樣的動(dòng)作。
圖示:這種蜘蛛機(jī)器人要比真正的摩洛哥后翻蜘蛛體積大得多
令人難以置信的是,摩洛哥后翻蜘蛛并不是由生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)的,而是由仿生學(xué)教授因戈·雷興伯格(Ingo Rechenberg)發(fā)現(xiàn)的。“他是仿生學(xué)的先驅(qū)之一,雖然不是生物學(xué)家,但他對沙漠有著強(qiáng)烈的熱情,他在2008年發(fā)現(xiàn)了這種蜘蛛。從那以后,他一直癡迷于這種蜘蛛,兩年前他問我們是否可以在這個(gè)項(xiàng)目上進(jìn)行合作,”克努本補(bǔ)充說。
圖示:Festo于2015年發(fā)布的蝴蝶機(jī)器人集群eMotionButterflies
因此,蜘蛛機(jī)器人誕生了,它被命名為BionicWheelBot。它比真實(shí)的摩洛哥后翻蜘蛛要大得多,周身的15個(gè)微型馬達(dá)忠實(shí)還原了自然的運(yùn)動(dòng)方式。有人說它看起來像是電影《星球大戰(zhàn)》中戰(zhàn)斗機(jī)器人Droideka,但克努本保證這種相似性只是一個(gè)巧合。
雖然這只是一個(gè)研究項(xiàng)目,但擁有各種運(yùn)動(dòng)特性的機(jī)器人可能會(huì)應(yīng)用復(fù)雜環(huán)境中,改變現(xiàn)有的游戲規(guī)則。它的設(shè)計(jì)者認(rèn)為這款蜘蛛機(jī)器人可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè),海底探測甚至于登陸火星表面,我們目前的沙地摩托一直存在會(huì)陷進(jìn)沙里的問題。一直存在著卡在沙中的風(fēng)險(xiǎn)。
狐蝠
早在2011年,F(xiàn)esto就因?yàn)榘l(fā)布了鳥類機(jī)器人SmartBird而聲名大噪。這是第一款能夠像真鳥一樣飛行的機(jī)器人,仿照鯡魚鷗的樣子。克努本說:“我們在制造具有撲翼機(jī)構(gòu)的飛行機(jī)器人方面有著相當(dāng)長的歷史,并且這些機(jī)器人自展會(huì)發(fā)布以來一直備受關(guān)注。
撲翼機(jī)器人比其他類型的飛行機(jī)器人更難以設(shè)計(jì)和控制,因?yàn)闆]有像螺旋槳那樣提供連續(xù)的升力。
新發(fā)布的BionicFlyingFox是Festo復(fù)制自然界中蝙蝠等動(dòng)物無羽毛飛行的一種嘗試。它有7.4英尺寬的翼展,可以在空中自由滑翔,而研究人員只控制起飛和著陸。
它仿照了狐蝠的飛行方式,這一選擇給設(shè)計(jì)帶來了不少的挑戰(zhàn)。
“首先是我們需要能夠?qū)⑦@樣一個(gè)展開了如此巨大的翅膀折疊成一小塊,為此我們開發(fā)了一種使用3D針織物的彈性薄膜與兩層不透氣薄膜的組合材料,其結(jié)果是延展性很好,但也很輕,”克努本指出。這款飛行機(jī)器人的重量只有區(qū)區(qū)580克。
Festo開發(fā)的其他飛行機(jī)器人包括裝滿氦氣的飛艇式企鵝,帶有四只翅膀的蜻蜓機(jī)器人。此外該公司還開發(fā)了精巧的eMotionButterflies蝴蝶式機(jī)器人集群,這是首次涉足群體行為的蝴蝶機(jī)器人。