仿生机器人关键技术

仿生机器人关键技术 Biorobotics - key technology
仿生机器人所运用的一些关键技术包括: 首先是生物机理准确建模和分析。生物体是一个非常复杂的系统，其每一个运动功能都由骨骼、肌肉、神经系统等多因素作用，模型过于简单导致样机与实际生物性能差距较大。 通过对生物机理研究，可以揭示生物自身的功能特性，为仿生机器人的研究提供依据，而研究的关键是如何准确地对生物运动机理进行建模。
第二点，是仿生机构和驱动方式。仿生机器人的整体结构应能够近似再现被模仿对象的结构特点，从而更好的模拟生物的运动功能。但在现有的研究中，无论是运动机构设计还是驱动方式都与生物的形态存在较大差异。
第三点是高性能仿生材料应用技术。仿生材料具有最合理的宏观、微观结构，并且具有自适应性和自愈合能力。在比强度、比刚度与韧性等综合性能上都是最佳的。常见的生物结构一般都是刚柔混合的，肌肉是柔性的，内部支撑架是刚性的。但在现实中，仿生机器人材料大多采用钢、铝、塑料等常规材料，无论刚度、柔性、韧性以及减阻性与生物自身差距很大，使得仿生机器人性能降低。所以，高性能仿生材料是需要我们重点研究的。
第四点是仿生感知与控制。生物控制系统是仿生机器人研究的重要目标之一，生物对自身协调运动控制的能力是一般的机电控制系统无法比拟的。 目前的仿生机器人多采用传统的控制方法，这使得仿生机器人对复杂环境的适应能力不足，无法真正模拟生物实现精确的定位和灵活的运动控制。如何设计核心控制模块与网络以完成自适应、群控制、类进化等一系列问题，已经成为仿生机器人研发过程中的首要问题。
仿人机器人在军事应用方面的优势主要体现在三点，即复杂环境的适应性，工具、载具通用性和作战协同性。环境的适应性指可以在复杂的城市作战和山地作战具有良好的适应能力，普通的轮式机器人很难达到这种机动性，而仿人机器人在这方面就具备良好优势。工具和载具通用性方面，仿人机器人与人类的操作方式是比较接近的，操作能力差距不大。在作战协同性方面，主要是遥操作和有人-无人协同。