仿生机器人与人类的差别

(一)什么叫仿生机器人

仿生机器人是指模仿生物,从事生物特点工作的机器人,其模仿的生物除人类外,包括诸如蜘蛛、壁虎、章鱼、蝴蝶、鸟类等自然界各种具有特异功能的动物。

(二)仿生机器人超越人类的优势

由于仿生机器人的机械力和较好的环境适应力,通常应用在需要多机器人协作的场合,如机器人生产线、柔性加工工厂、消防、无人作战机等场景。它是通过模仿蚂蚁、蜜蜂以及人的社会行为而衍生的仿生系统,通过个体之间的合作完成某种社会性行为,通过群体行为增强个体智能,可以很好的提高系统整体的工作效率。

人类即将进入老龄化社会,发展仿人机器人将弥补年轻劳动力的严重不足,解决老龄化社会的家庭服务和医疗等社会问题,并能开辟新的产业,创造新的就业机会。因此,仿生机器人的研究具有重要的现实意义。

仿生机器人与人的区别

(三)仿生机器人与人的区别

 1、从生物机理来讲,由于仿生机器人模型构造过于简单。

通过对人体机理的研究,可以揭示人体自身的功能,为仿生机器人的研究提供依据,但由于人体本身是一个非常复杂的系统,其神经、骨骼、肌肉等构造以及其运动功能细节非常繁琐,目前所建立的仿生机器人还远远不能模拟人体的控制过程及反映过程。

2、仿生结构设计与生物结构的合理性和精巧性相去甚远。

在运动方面,人体的结构刚柔并济,使其自身具有灵活性、高效性和轻量化等特点,增强了其自身的运动性能和环境适应能力。而现在的仿生机器人多为刚性结构,其重量、尺寸与人体的差距也较大,因此无法对仿生机器人机构提供有效的设计。

3、高性能新型仿生材料研究不足,已有研究成果应用领域过窄。

目前的仿生材料研究在生物力学和工程力学的衔接点、许多天然生物材料的模型抽象、仿生材料的设计制备方法等方面还有待于进一步研究。而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。

4、仿生机器人的神经控制和肌电控制不够精准。

生物良好的环境感知能力也是仿生机器人研究的方向之一。人体可以通过视觉、听觉、嗅觉等感官系统时刻对周围环境进行感知并做出准确的判断,以适应复杂多变的环境。而现有的仿生机器人还无法准确的模拟人体的感知特性,对周围环境的感知能力存在精度较低、反应时间较长、对复杂环境的感知准确性不足等问题。

(四)客观评价仿生机器人

有些人认为仿生机器人反应迟缓、显得笨重,相比日常人类的正常分类操作,觉得有些令人失望。但仿生机器人的研究才刚刚开始,相信未来仿生机器人将会大量运用于工业和一些人类无法进入的环境工作,其意义非凡。

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