仿生机器人研究现状与发展趋势.pdfVIP

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2019-01-10 发布于湖北
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仿生机器人研究现状与发展趋势.pdf

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第 51 卷第 13 期机械工程学报 Vol.51 No.13 2 0 1 5 年 7 月 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Jul. 2 0 1 5 DOI ：10.3901/JME.2015.13.027 * 仿生机器人研究现状与发展趋势 1 2 2 2 王国彪陈殿生陈科位张自强 (1. 国家自然科学基金委员会工程与材料科学部北京 100085 ； 2. 北京航空航天大学机器人研究所北京 100191) 摘要：仿生机器人是指依据仿生学原理，模仿生物结构、运动特性等设计的性能优越的机电系统，已逐渐在反恐防爆、太空探索、抢险救灾等不适合由人来承担任务的环境中凸显出良好的应用前景。按照工作环境可将仿生机器人分为陆面仿生机器人、空中仿生机器人以及水下仿生机器人三类。指出仿生机器人经历了原始探索、宏观仿形与运动仿生、机电系统与生物性能部分融合三个阶段，并概述三类仿生机器人国内外研究现状。分析发现当前研究还存在着生物运动机理研究不深，结构设计、材料应用、驱动及控制方式大多较为传统、能量利用率低等问题，导致了仿生机器人从宏观到微观与生物都存在较大差异，“形似而神不似”，远未达到实际应用程度。指出仿生机器人正向着刚柔混合结构，仿生结构、材料、驱动一体化，神经元精细控制，高效的能量转换的类生命系统方向发展。关键词：仿生机器人；刚柔混合结构；结构材料驱动一体化；类生命系统中图分类号：TP242 The Current Research Status and Development Strategy on Biomimetic Robot 1 2 2 2 WANG Guobiao CHEN Diansheng CHEN Kewei ZHANG Ziqiang (1. Department of Engineering and Material Sciences, National Natural Science Foundation of China, Beijing 100085 ； 2. Robotics Institute, Beihang University, Beijing 100191) Abstract ：Bionic robots are good performance mechanical and electrical systems which imitate biological structures and motion characteristics of organ