近年來，仿生科技正在快速發(fā)展，尤其是在機器人行業(yè)，從蜘蛛到鳥類，從章魚到蟑螂，各種生物為技術進步提供了源源不斷的靈感，仿生科技也成為機器人技術發(fā)展最快的領域之一。

一般而言，仿生機器人通過應用環(huán)境的判別可分為地面仿生機器人，水下仿生機器人，還有空中仿生機器人。

地面仿生機器人

地面仿生機器人的種類有很多，根據運動形式的不同可以分為仿人機器人、多足機器人、蛇形機器人和跳躍機器人。

1.仿人機器人

·日本本田ASMIO

仿人機器人“ASMIO”是本田技研工業(yè)的明星產品。2000年，本田第一次向世界展示了自己的仿人形機器人“ASMIO2000”。其不僅具有人的外觀，還可以事先預測下一個動作并提前改變重心，這一技術使其步行動作連續(xù)流暢，被視為第一個具有世界影響力的仿人形機器人。

據悉，最新版本的ASIMO機器人，可以完成很多類似人類活動的工作。其最大的亮點在于手部活動的突破，每只手都擁有13個自由運動軸。同時，本田還對ASIMO的下肢進行了改進，使其擁有更好平衡性，能夠更快、更平穩(wěn)的攀爬樓梯。本田曾表示，其最終目標是讓ASMIO進入民眾家庭并承擔諸如幫忙照顧嬰兒、老人以及殘疾病人這樣日常工作，真正變成家里人的好幫手。

·波士頓動力Atlas

2019年9月，波士頓動力宣布其雙足人形機器人 Atlas 再進化，已經掌握了倒立、360度翻轉、旋轉等多項技能。據波士頓動力介紹，他們利用新技術簡化了Atlas的開發(fā)過程，創(chuàng)建了這套動作。這項新技術使得Atlas的開發(fā)例程比以前快了很多，性能得到了提高，動作準確率約為80%。

Atlas出現的目的是為突破人形機器人全身運動性能的極限，盡量向人類的敏捷程度靠攏，展現出力量感與平衡感。同時，還可協(xié)助人類解決在危險環(huán)境中遇到的各類問題，諸如打開或關閉重要閥門，清理堵塞通道的雜物，使用工具砸開混凝土面板等。

·優(yōu)必選大型仿人服務機器人Walker

2020年1月7日，優(yōu)必選在CES展示了其全新迭代的大型仿人服務機器人Walker。Walker是優(yōu)必選科技研發(fā)的第一款可商業(yè)化落地的大型仿人服務機器人，與波士頓動力的 Atlas、本田的 Asimo共同入選為“全球 5 大人形機器人”。

目前，最新迭代的版本中，Walker可以完成快速的類人步態(tài)行走、快速穩(wěn)定上樓梯，和上一代相比，運動性能得到了大幅度提升。在操作層面，基于上一個版本的伺服跟隨，Walker可以根據目標物體的位姿變化實時調整自己執(zhí)行任務的軌跡，從而可以在動態(tài)環(huán)境中完成更加復雜的任務。

目前Walker實現了模塊化，能做到單體生產和集成，腿部、臂膀、軀干都能拆卸組裝，成本可控同時也更方便量產、維護和維修，更符合未來的市場需求。Walker最終的落地方向和目標是家庭場景。

2. 多足機器人

·波士頓動力Spot

2020年6月16日，波士頓動力Spot正式向美國企業(yè)用戶發(fā)售，售價 7.5 萬美元起。目前，Spot已升級至Spot2.0，新版本對導航、自主性、感測、用戶可編程性、有效載荷集成、通信等方面進行了改進。Spot Release 2.0的最大亮點可能是全新改進的自主導航API。

2.0版本還包括了一些重要的移動性能升級，使Spot在濕滑的地面上更有彈性，并能更好地應對樓梯，這兩點都是Spot在首次商業(yè)部署的環(huán)境——建筑工地中遇到的問題。

波士頓動力公司發(fā)言人表示：“我們計劃在明年生產大約1000個Spot，但可以根據需求增加產量。我們正在探索今年實現海外銷售的可能?！痹摴咀畛跤媱澰?020年中期完成1000個Spot的生產，但新冠疫情爆發(fā)打亂了這一時間表。

·ANYbotics四足機器人ANYmal

2019年1月，瑞士公司 ANYbotics 推出一款靈活的四足機器人——ANYmal，它可以對抗各種惡劣的現實環(huán)境，適用于在危險的工業(yè)場景中執(zhí)行任務。目前，ANYmal已升級至ANYmal C最新版本，它的移動速度為 1 米/秒，可以爬上 20°的斜坡和 45°的樓梯，并且能夠穿過 60 厘米寬的通道，能在1米深的水中浸泡一小時，還會自己找充電樁。

ANYmal C 的銷售對象是開發(fā)客戶、工程合作伙伴和大學，同時也會提供完整的軟件和虛擬環(huán)境。

3. 蛇形機器人

·OC Robotics蛇形機械臂

2017年6月份，GE航空集團宣布，收購英國老牌機器人制造商OC Robotics，該公司制造的可以在密閉和危險區(qū)域使用的蛇形機器人，如果將這種機器人，應用在GE航空航天、建筑、核能、石化和安全等多個行業(yè)，不僅效率提高，更能保證人員安全。

OC Robotics公司設計的蛇形機器人非常適用于一些狹小的空間作業(yè)。基本上，它是一堆柔性的關節(jié)，一共有11個，形成“蛇”的形態(tài)——也有點像人類的脊椎。然后，三根不銹鋼纜繩被固定在這11節(jié)的每一節(jié)的“末端”，通過滑輪系統(tǒng)穿過前面的每一節(jié)，最后會固定到一組執(zhí)行器上。通過收/放鋼絲繩可以控制蛇的“曲率”變化。

4. 跳躍機器人

·Salto跳躍機器人

這個名叫Salto的迷你機器人，一次最高跳起1.2米高、16公里的時速，還可以在移動中的斜面上連續(xù)跳躍，甚至連跑酷中的蹬墻反身跳都做得到而且即使在跳躍時存在失誤，Salto也能在空中迅速甩動自己的兩條小“胳膊”，重新找回平衡。

目前，Salto跳躍機器人已將著陸目標的標準偏差從9厘米減小到1.6厘米，這意味著它可以進行更加精準的跳躍。

水下仿生機器人

·博雅工道亞洲龍魚ROBOLAB-GL

博雅工道成立于2015年，公司主要從事水中機器人及自動化設備研發(fā)、機器人技術培訓及服務等工作。ROBOLAB-GL是博雅工道最新自主研發(fā)的一款多關節(jié)仿龍魚機器人產品，根據龍魚的游動姿態(tài)和外觀樣式，依托現有流體仿真技術設計，能夠像真魚一樣順暢優(yōu)雅的自如游動，達到以假亂真的效果。它集成了多種傳感器和全局視覺控制技術，可應用于教育科研、文娛、海洋生物研究等多個領域。

·深之藍白鯊Mini水下機器人

深之藍白鯊Mini水下機器人屬于小型工業(yè)級ROV纜控水下無人機，具備體積小、重量輕的特點，一個人就能輕松完成布放。操作者可通過線纜連接控制箱，或使用手柄搭配平板電腦進行操控，可以滿足不同場景使用需求。白鯊Mini的下潛深度可達100米，覆蓋大部分河道、水庫、湖泊的觀測需求。除了海洋漁業(yè)，也可應用于水下環(huán)境檢測、管道檢查、水庫勘查、打撈救助、水下拍攝、水下娛樂等。

2019年4月，深之藍與JOHNAN株式會社、Skyseeker株式會社、tiwaki株式會社在日本東京簽署四方合作協(xié)議。由此，中國工業(yè)級水下機器人首次進軍日本市場。根據協(xié)議要求，首批約50臺深之藍白鯊Mini水下機器人用于海洋漁業(yè)作業(yè)當中。

空中仿生機器人

·Festo BS仿生雨燕

作為仿生機器人領域的老江湖，來自德國的費斯托（Festo）不久前又發(fā)布了兩款仿生機器人，進一步擴充了費斯托仿生機器人家族。其中，BS是一款仿生雨燕，但這并不是費斯托開發(fā)的第一批仿生機器鳥。

在重量上每只BS僅為42克，其中6克為電池。此外還需要一臺電機控制機翼襟翼，兩臺電機來驅動翅膀進行轉向。目前BS的飛行時間較為有限，只有7分鐘，不過費斯托表示：“飛行物體和GPS路線的智能聯網使3D導航系統(tǒng)可以在未來的聯網工廠中使用，這證明了針對BionicSwift的開發(fā)工作具有合理性?！?/p>

結語

目前來看，整個仿生機器人具有廣闊的發(fā)展前景。不過，仿生機器人尤其是仿人機器人的研究需要多個專業(yè)、大量經費、長時間投入，短期內難以實現低成本民用市場規(guī)模，GOOGLE賣掉了Boston Dynamics也是基于此原因。

另外，在仿生機器人的研究中還需要開拓思路，應逐步摒棄傳統(tǒng)的機器人研究方法，利用多學科優(yōu)勢并從生物性能出發(fā)，使得仿生機器人向著結構與生物材料一體化的類生命系統(tǒng)發(fā)展。

目前，國內在仿生機器人這一塊，仍處于實驗室測試階段，商業(yè)化轉變仍比較困難。專注仿生機器人領域的國內企業(yè)中，大部分集中在水下機器人這條賽道上。

但這些在國內排在前列的企業(yè)，在放到國際仿生機器人的平臺上較量時，無論從研究的深度還是規(guī)模，都還屬于謹慎的嘗試。
? ? ? 責任編輯：tzh