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Seth Hutchinson:蝙蝠机器人是仿生学与工程学的交叉融合

美国乔治亚理工大学教授Seth Hutchinson说,一些科学家,看到动物之后就希望复制它们,将它们肌肉和关节等等全部复制。作为科学家和工程师,我们应该解决这样的问题。蝙蝠机器人是仿生学与工程学的交叉融合,我们要了解在仿生学当中得到多少,在工程学中得到多少,通过数学的方法进行建模,从而能够获得最理想复制的行为,不管有多大的自由度,最为关键的就是这一点。

以飞行蝙蝠机器人为例,他介绍了近年来在仿生机器人等领域的研究成果。从控制的角度的讲,机器人是闭环控制系统。研究飞行蝙蝠,首先要了解它的生物机制,在此基础上设计动力学的拓普模型,把自由度全部捕捉,同时实现轻量化与低能耗。

他表示:“仿生的开发首先是观察生物的行为。我们有很多方式思考生物给我们的启示,可以看到一边会有人看到动物做了某件事情,然后思考我们应该做一个机器人来做这样的事情”。在对蝙蝠机器人的研究开发过程中Seth Hutchinson教授表示蝙蝠的生物机制具有很高的复杂性,是一种非常复杂的机制,要在机器人硬件当中实施这种复杂结构几乎是不可能的,那样机器人会太重了,所以这种真实的蝙蝠的关节有一度左右和三度自由,甚至有六度自由。另外,他还强调,在这一仿生机器人的研究当中,相比于进行相关数学的建模,他们在轨迹优化方面付出的更多,从而使机器人获得更高的自由度。

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