| 排名 | 名稱 | 運用范圍 | 研發(fā)團隊 |
|---|---|---|---|
| 1 | 蛇形臂機器人 | 核電站反應(yīng)堆的檢修工作以及地震的搜救工作等。 | 新松 |
| 2 | 傳感仿生機器人 | 危險任務(wù)處理，例如爆炸品、輻射、空氣污染、高壓電、強磁場等。 | 印星機器人 |
| 3 | 第一代工業(yè)級水下魚型機器RoboShark 1.0 | 主要應(yīng)用于水下的巡檢、科考和追蹤等任務(wù)。 | 博雅工道 |
| 4 | 獵戶機械臂平臺 | 能通過編程來自定義機械臂的動作，其首款落地應(yīng)用是“機器人咖啡店”。 | 獵豹移動 |
| 5 | 姚明機器人2.0 | 應(yīng)用于競技體育訓(xùn)練的人工智能化、全民健身的運動娛樂化和仿人機器人的社會化服務(wù)等。 | 上海荷福 |
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初步落地效果顯著，仿生機器人發(fā)展前景樂觀
人們對機器人的印象最初可能來自于影視作品。在作品中，機器人表現(xiàn)出了無所不能的天賦，甚至有著掌控地球的力量，這種智能產(chǎn)品的存在，也激起了現(xiàn)實社會中人們對其利弊做出的兩極分化式的熱烈討論。
不過，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)不斷有能輔助工作、學(xué)習(xí)、娛樂的機器產(chǎn)品走進大家的視野，我們的生活也在一定程度上受到了機器產(chǎn)品帶來的影響。
近些年來，一些原本只在科幻電影里才會出現(xiàn)的同時具有生物和機器人特點的仿生機器人，也逐漸在軍事反恐、探索太空、醫(yī)療救助、搶險救災(zāi)、海洋勘測等不適合由人來承擔(dān)任務(wù)的環(huán)境中凸顯了良好的應(yīng)用前景。
作為機器人領(lǐng)域的細(xì)分，仿生機器人是仿生學(xué)在機器人領(lǐng)域的應(yīng)用落地，它通過模仿自然界中的生物的外部形狀、運動原理和行為方式，能夠延伸或替代生物體的部分功能，從而達到便捷特定場景工作的目的。
不過，就仿生機器人的具體應(yīng)用結(jié)果來說，每個領(lǐng)域的表現(xiàn)各有優(yōu)劣。
在軍事領(lǐng)域，許多仿生機器人因能耗太大、噪音太強等原因為人詬病，導(dǎo)致其應(yīng)用價值并不高；而在醫(yī)療、救援、看護等特定的垂直化場景中，仿生機器人的表現(xiàn)卻又出乎意料的好，哈佛軟體機器人實驗室研制的人工心臟就是軟體機器人成功落地的典型案例。
該機器人的外體為硅膠澆筑，內(nèi)部螺旋狀埋設(shè)人工肌肉。人工心臟通過氣動人工肌肉（PAM）來控制自身運動，選擇性激活或關(guān)閉人工肌肉單元，進而模擬心臟肌肉收縮規(guī)律，并能使用軟件進行數(shù)值仿真。
除了醫(yī)療救助，近來仿生機器人的研發(fā)又有了新成果，它或?qū)⑦M一步加速機器人走進日常生活場景的腳步。
日前，麻省理工的研究人員對外展示了一款“小獵豹”機器人。從網(wǎng)上的視頻可以看到，這款機器人雖然身形小巧，卻能完成后空翻、跑步、橫向走動、平地旋轉(zhuǎn)等許多動作。
據(jù)報道，作為麻省理工仿生機器人實驗室的作品之一，這臺機器人是首個實現(xiàn)后空翻的四足機器人。動物機器人的量產(chǎn)此前早有先例，其主要的應(yīng)用場景是家用看護。不過，這種仿生機器動物或許會逐漸成為家庭的寵物也未可知。
時至今日，國內(nèi)外對仿生機器人的研究已經(jīng)積累了豐富的成果，而這一獨特的技術(shù)研究方向還將不斷綿延，朝著延伸出更融洽的落地場景、創(chuàng)造更好的人類生活而努力。
國內(nèi)仿生技術(shù)發(fā)展迅速，但現(xiàn)實問題不容小覷
為應(yīng)對21世紀(jì)人類可能會面臨的老齡化社會，彌補年輕勞動力的嚴(yán)重不足，助力解決老齡化社會的家庭服務(wù)和醫(yī)療等問題，近年來，仿生機器人正在經(jīng)歷快速發(fā)展階段。
從蜘蛛、鳥類，到章魚、蟑螂、狗，各種生物都在為仿生技術(shù)的進步提供源源不斷的靈感，仿生技術(shù)也成為了機器人領(lǐng)域發(fā)展最快的細(xì)分研究類別之一。
目前，仿生機器人主要包括三大類：仿人機器人、仿生物機器人和生物機器人。按照使用環(huán)境的不同，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。
在仿生機器人中，對仿人機器人的研究和發(fā)展是人們相當(dāng)重視的分支之一。
仿人機器人的研制開始于20世紀(jì)60年代末的雙足步行機器人，它最大的特征就是能夠用雙足行走。不僅具備仿人的外形、行走姿勢和完成抓取等基本特點，它還集成了多門學(xué)科知識和多項高新科技，代表了機器人的尖端技術(shù)。
仿人機器人技術(shù)是智能機器人研究的熱點，也是一個國家機器人研究水平的標(biāo)志。相對于其他國家，雖然我國關(guān)于仿生技術(shù)的研究起步較晚，但是近30年來，在NSFC的大力資助下，我國經(jīng)歷了從跟蹤國外研究、模仿國外成果到局部領(lǐng)域齊頭并進的層層遞進。
我國先后研制出多指關(guān)節(jié)靈巧手、雙足步行機器人和仿人機器人“先行者”，逐漸縮小了我國仿人機器人研究與世界先進水平的差距。仿人機器人“匯童”，標(biāo)志著我國成為繼日本之后第二個掌握集機構(gòu)、控制、傳感器、電源等于一體的仿人機器人技術(shù)的國家。
近年來，在仿生機器人領(lǐng)域，北大的機器魚和南航的機器壁虎也是非常成功和領(lǐng)先的例子。對仿生機器人的研發(fā)，不僅標(biāo)志著新產(chǎn)業(yè)的開辟，還帶來了更多的就業(yè)機會和社會價值。
去年，江門市印星機器人有限公司與香港一家科研公司合作，研發(fā)出了具有全球先進水平的傳感仿生機器人。這是一個可以模仿人類細(xì)微動作的機器人，甚至能完成拆彈等高危任務(wù)。公司目前已獲得英國、美國等企業(yè)約百份訂單。
該公司技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)人表示：“控制員戴著控制器之后，機器人可以模仿控制員做出的所有動作。我們計算的角度誤差只是1.25度，反應(yīng)時間在30微妙以下，控制員和機器人的動作幾乎是同步的。從動作精細(xì)度方面看，已經(jīng)達到國際領(lǐng)先水平?！?/p>
隨著5G時代的到來，該公司已著手研發(fā)5G網(wǎng)絡(luò)下的第二代動作機器人。新一代的機器人將融合更多的新科技，如頸部自由度的控制、配合VR眼鏡等。
不過，從行業(yè)目前的整體發(fā)展情況來看，對仿生機器人的研究還存在很多現(xiàn)實的問題，提升空間巨大。比如，研究深度的問題，這也解釋了為什么目前的仿生機器人樣機與生物實際的功能相距甚遠(yuǎn)；研發(fā)和制作成本的問題，巨大的成本是產(chǎn)品最終量產(chǎn)需要攻克的首要難題……
可以無限接近，而非完美替代
目前關(guān)于仿生機器人在理論研究、市場應(yīng)用和制造等方面的水平，國內(nèi)外的差距并不大，但在部分仿生機器人的加工生產(chǎn)過程中，我國卻面臨著挑戰(zhàn)。
究其原因，在于某些核心零部件的生產(chǎn)能力嚴(yán)重不足，尤其是像電機、減速器、傳感器等關(guān)鍵的基礎(chǔ)元器件。對進口零部件的依賴，導(dǎo)致了國產(chǎn)仿生機器人的高昂生產(chǎn)成本。
作為還沒有完全投入使用的仿生機器人，其研發(fā)和制作成本就已經(jīng)達到數(shù)百萬美元，想要實現(xiàn)量產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)依然困難重重。
近期，日本發(fā)布的一款以日俄混血的女性為原型的仿生機器人。它的外形和普通日本女孩相差無幾，樣子看起來甜美又精致，甚至能做出正常人類的幾十個表情，豐富的語言素材庫還能讓人和她進行無障礙溝通?？此茖⒊蔀樽プ〈蟊娬惺袌龅男律虣C，然而180萬元的售價卻讓普通人望而卻步。
成本雖然高，但是如果能真正達到完美地生物替代效果，那么仿生機器人或許能成為實用的奢侈品。然而事實并非如此，目前的仿生機器人樣機與生物實際的功能相距甚遠(yuǎn)。
究其原因，或與生物本身的精密構(gòu)造密不可分。世界上存在著的千萬種生物都是經(jīng)過億萬年的進化、發(fā)展而來，這使得生物體具有最融洽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點，而這種融洽主要體現(xiàn)在靈活的運動能力、良好的環(huán)境適應(yīng)性和強大的生存能力。
生物體是一個相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)，每一個動作和功能都是由骨骼、肌肉、神經(jīng)系統(tǒng)等多方面協(xié)調(diào)的結(jié)果。因此，人們不禁要反問，一個簡單的程序真的可以實現(xiàn)很好的替代效果嗎？
尤其是對于需要跨越材料、機電、控制、設(shè)計、力學(xué)等多學(xué)科，還要跟腦科學(xué)、生物科學(xué)等領(lǐng)域的研究成果相結(jié)合，仿生機器人要實現(xiàn)對生物機理的準(zhǔn)確建模和分析，還有很長的路要走。
不過隨著人類對人腦以及神經(jīng)系統(tǒng)研究的深入，仿生機器人可能將不僅具有生物的形態(tài)特征和運動方式，同時還會具備生物的自我感知、自我控制等性能特性，更接近生物本身。
借助大自然的優(yōu)勢而開辟出的仿生機器人技術(shù)是人類智慧的結(jié)晶，終有一天，這顆智慧的大樹也將碩果累累。
