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仿生機器人全球之最 深度解析Festo仿生家族

發布時間: 2018-07-31 09:07:15 來源:新戰略機器人全媒體

核心提示: Festo作為仿生機器人領域的一個神奇的存在,就在幾天前又偷摸摸的發布了一款新的仿生機器人—仿海扁蟲機器魚BionicFinWave。

Festo作為仿生機器人領域的一個神奇的存在,就在幾天前又偷摸摸的發布了一款新的仿生機器人—仿海扁蟲機器魚BionicFinWave。只機器魚和普通機器魚并沒有很像,它是靠身體兩側的的肉鰭,產生波浪狀拍打,借此推動身軀。它在水里游起來動作十分自然、流暢,簡直可以用美妙來形容。

據外媒介紹,BionicFinWave以兩片柔軟的矽膠(Silicone)代替烏賊肉鰭,透過左右各9個支點協助進行波浪狀拍動,厲害的是,這復雜的結構僅由2顆伺服馬達驅動,并由另一顆馬達負責身體彎曲,控制機器人往上、下方游動。而且由于材料柔軟,使它能夠在狹小的管道內也能暢游無阻。

總體來說這款仿生機器人貫徹了Festo一貫的宗旨——美到驚艷,卻并不知道有啥鳥用。雖然在產品的介紹中,也列舉了仿生魚的一些用處,但類似于海底探測啊、收集數據啥的總感覺只是說說而已。不過這些一點都不妨礙Festo是一個神奇的存在。

每次提到Festo,總會連帶著把他公司研發的一系列仿生機器人全部羅列一遍才算過癮。但是我們只知道Festo在仿生機器人領域里名聲顯赫,卻不知道拿出人家的歷史比這些機器人要震撼的多。

Festo厲害到什么程度呢?據說每年的德國漢諾威工業博覽會期間,德國總統默克爾都會帶著全球政要參觀費斯托展臺,向他們介紹費斯托的仿生動物黑科技。普京試玩完Festo的仿生蜻蜓之后也是贊不絕口。

而更神奇的是,如今如此神氣的Festo竟然是從做電鋸起家的。1925年Festo公司由合伙人Albert Fezer和Gottlieb Stoll創立。他們最初專注于修理木材加工機械,并通過將滑動軸承轉換為滾珠軸承來對這些機器進行結構修改。1927年之后公司開始研發自動化程度更高的電鋸。以及其他各種受木工歡迎的自動化工作。

Festo1927年研發的移動電鋸

如今,Festo的掌門人已經是Stoll家族的第三代,一位年輕有為的女強人。而且經過將近一個世紀的積累,Festo擁有足夠強大的現金流,幾乎不受資本市場的影響,十分任性。現在的Festo則涉足教育、能源、環境、材料、健康等多個領域,仿生機器人是這家公司的主攻方向之一,其發布的產品大多都是明星產品而且每年都有新的研究成果發布。

第三代掌門人

這是Festo8年前做的仿生水母,不僅外形漂亮,還能真的下水游泳。

7年前的仿生企鵝

5年前的仿生機器鳥,震驚了TED的演講臺。

全球第一個能夠模擬飛行狀態的仿生蜻蜓機器人BionicOpter。

美到窒息的仿生蝴蝶。

最近才發布的仿生蜘蛛

雖然目前來講,這些仿生機器人并沒有太多實際的應用,甚至被很多人看做華而不實。但在研發的過程中,Festo公司從材料、動力、能源效率等多方面進行考量,最終目的是在能源使用效率上進行提升。

飛行機器人實現相應功能的同時,首先是材料的質量要極輕,因為要加上電池、動力單元、骨架、傳動環節、智能芯片等等,太大的重量必然會加大動力的輸出和能量的消耗,Festo就是要解決這些問題。Festo還為這些仿生機器人增加了自主學習的能力,比如上邊提到的仿生機器螞蟻,它們可以模仿真實螞蟻那樣,集體合作搬動重物,當電量即將耗盡,它們會自動爬到充電的位置,然后利用觸角充電器進行充電。

而且對于Festo來說,在這些看似沒用的機器人身上,他們正在提煉出真正有用的技術應用到其他領域。

氣動肌腱

氣動肌腱是Festo研發的一種全新的氣動驅動器,用中空的人造橡膠缸筒構成,內部嵌有尼龍纖維。當內部充氣時,其直徑增加,長度縮短,就可以形成一種流暢的彈性運動,使其動作、速度和強度及靈活性等各方面更接近人體的運動。Festo的多款仿生氣動機器人使用的都是這款氣動肌腱。

氣動機械臂

Festo研發的氣動機械臂Airic's arm有人造骨骼和肌肉組成,骨骼與肌肉結構完全按照人體骨骼構成,“肌肉”即是用“氣動肌腱”產品構成,有助于控制設備的剛度和力度。

仿生象鼻

大象的鼻子就像人手一樣靈活,Festo根據象鼻子靈活柔軟的特點,研制成仿生象鼻操作助手。它是用塑料管制成的,伸縮自如,可以通過伸展和卷曲來進行搬運、裝卸的工作。可以根據特定任務確定工序,自適應抓手可以根據物體形狀和重量進行抓取。

模塊化輕型機械手


Festo研發出了模塊化輕型機械手,能夠自由配置相關的結構單元,完成不同的抓取任務。這種機械手的自重只有4公斤,有效載荷可達800克,可以于實驗室里的抓放應用,允許不使用防護籠進行人與機器的互動協作。而且,之所以叫做模塊化機械手,是因為它的抓取部件是可以根據需求進行“手指”的增減、更換的。

Festo作為一家德國企業,是真正把產品做到極致的企業,這家有著92年歷史的家族企業,一直在追求創新。無論更多的是出于個人愛好,還是產業布局,Festo的仿生動物機器人樂園,總歸是世界機器人領域特立獨行的一支,而且深受機器人愛好者的歡迎。

震驚!這家德國公司的仿生黑科技,即將顛覆自然!逆天了

說起仿生動物,我們可能會想到電影中的機器人。

或者是大名鼎鼎的波斯頓機器狗。

而今天我們要介紹的這家公司,絕對是仿生界的領導者!

德國自動化公司——

Festo

這家公司的拿手絕活是——

以大自然為靈感,設計各種仿生動物機器人!

這不,前幾天他們又推出了一只會翻滾的蜘蛛機器人——

BionicWheelBot

能順利通過石頭、碎片、沙丘等復雜地形!

并確保在移動時保持平穩~

最厲害的是…

它能通過彎曲腿部讓整個軀體變成一個輪子,從而快速前進!

這不是Festo公司第一次從大自然獲得靈感,其種類多到可以開動物園了!

仿生魚

Festo的第一款仿生動物誕生于2006年,是一條名叫Airacuda的機器魚。

機器魚可以在遙控下,通過擺動尾部在水中自由的移動。

不仔細看還以為它就是一條真魚呢!

它不僅能進行S型靈活擺動,還能像潛水艇似的上浮和下沉!

仿生水母

機器水母AquaJelly,圓潤的身軀,其實是一個充了氦氣的球體。

8個觸手不僅可以讓它在水里自由移動。

甚至還可以上天!

仿生企鵝

它內置了自主判定系統,可以根據水流自行導航定位。

另外還設計了3D聲納系統,可以靠聲波感知其它企鵝,防止撞在一起。

一言不合又給飛上了天。

仿生鳥

它可以完美模擬鳥類的飛行,令人難辨真偽。

和正常小鳥一樣,都是靠翅膀提供飛行動力。

雙翼不僅可以上下拍動,還可以按照一定角度扭轉。

連頭部都可以自由晃動…

甚至還可以自主地啟動、飛翔和降落。

仿生蜻蜓

不僅輕巧,四翼碳纖維折疊翅膀,每秒還可以拍打20次。

這精密的機械結構,有木有一種工程學設計之美。

此外,它還能單獨振動每一個翅膀,進行減速、轉彎甚至是懸停或倒退。

簡單的說,它能夠模擬直升機、有翼飛行器和滑翔機的所有飛行狀態。

總之就是屌爆了!

仿生蝴蝶

每一個翅膀都能獨立操作,通過能夠獨立控制的翼來調整自己。

并能一定空間范圍內,按照預編程的路線飛行。

翼展長有50cm,翅膀每秒擺動1-2次,速度可達2.5米/秒,重量卻僅為32g。

仿生蝙蝠

這只蝙蝠機器人,展翅長度可達228厘米,體長87厘米。

體重僅有580克,能像真正的蝙蝠那樣倒掛著休息。

翅膀是一整片可折疊彈性膜,每個關節都有電機分別控制!

仿生袋鼠

這款幾乎完全復制了袋鼠的彈跳功夫。

對機器人有了解的同學知道,讓機器人“跳”的難度是很大的。

仿生袋鼠卻能夠做到連續跳躍,跳過1英尺(40公分)高的障礙物!

這是因為它具備蓄力功能,能從上一次跳躍中收集能量為下一次跳躍做好準備。

如果使用者戴上這枚手環,還可以直接用手勢控制袋鼠。

讓你跳你就跳,讓你轉你就轉。

仿生螞蟻

最讓我佩服的還是這群3D打印的仿生螞蟻BionicAnts。

頭部配備了攝像頭,腹部配備了傳感器,可以進行紅外導航。

觸角則是天線,快沒電時會吭哧吭哧地爬到邊上自行充電。

最厲害的是,在搬運重物時,它們會發揮螞蟻精神集體出動協同合作。

仿生象鼻

BionicMotionRobot是模仿大象鼻子做出的萬向自由度的機械臂。

它具有12個自由度,頭上可更換不同的夾子,能夠勝任更柔性的工作。

這靈活度,跟真的大象鼻子相比也不遑多讓了。

最后一起來看看仿生機器人合集——

科技的進步,真是讓人又驚又喜啊…以后大街上會不會都是仿生動物呢?(文章來源于工業智能化 ID:robotinfo


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