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Coremo 液壓動力液壓制動器的工業(yè)應(yīng)用的制動系統(tǒng)
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近年來，仿生科技正在快速發(fā)展，尤其是在機器人行業(yè)，從蜘蛛到鳥類，從章魚到蟑螂，各種生物為技術(shù)進(jìn)步提供了源源不斷的靈感，仿生科技也成為機器人技術(shù)發(fā)展快的領(lǐng)域之一。
一般而言，仿生機器人通過應(yīng)用環(huán)境的判別可分為地面仿生機器人，水下仿生機器人，還有空中仿生機器人。
地面仿生機器人
地面仿生機器人的種類有很多，根據(jù)運動形式的不同可以分為仿人機器人、多足機器人、蛇形機器人和跳躍機器人。
1.仿人機器人
·日本本田ASMIO
仿人機器人“ASMIO”是本田技研工業(yè)的明星產(chǎn)品。2000年，本田第一次向世界展示了自己的仿人形機器人“ASMIO2000”。其不僅具有人的外觀，還可以事先預(yù)測下一個動作并提前改變重心，這一技術(shù)使其步行動作連續(xù)流暢，被視為第一個具有世界影響力的仿人形機器人。
據(jù)悉，新版本的ASIMO機器人，可以完成很多類似人類活動的工作。其大的亮點在于手部活動的突破，每只手都擁有13個自由運動軸。同時，本田還對ASIMO的下肢進(jìn)行了改進(jìn)，使其擁有更好平衡性，能夠更快、更平穩(wěn)的攀爬樓梯。本田曾表示，其終目標(biāo)是讓ASMIO進(jìn)入民眾家庭并承擔(dān)諸如幫忙照顧嬰兒、老人以及殘疾病人這樣日常工作，真正變成家里人的好幫手。
·波士頓動力Atlas
2019年9月，波士頓動力宣布其雙足人形機器人 Atlas 再進(jìn)化，已經(jīng)掌握了倒立、360度翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)等多項技能。據(jù)波士頓動力介紹，他們利用新技術(shù)簡化了Atlas的開發(fā)過程，創(chuàng)建了這套動作。這項新技術(shù)使得Atlas的開發(fā)例程比以前快了很多，性能得到了提高，動作準(zhǔn)確率約為80%。
Atlas出現(xiàn)的目的是為突破人形機器人全身運動性能的極限，盡量向人類的敏捷程度靠攏，展現(xiàn)出力量感與平衡感。同時，還可協(xié)助人類解決在危險環(huán)境中遇到的各類問題，諸如打開或關(guān)閉重要閥門，清理堵塞通道的雜物，使用工具砸開混凝土面板等。
·優(yōu)必選大型仿人服務(wù)機器人Walker
2020年1月7日，優(yōu)必選在CES展示了其全新迭代的大型仿人服務(wù)機器人Walker。Walker是優(yōu)必選科技研發(fā)的第一款可商業(yè)化落地的大型仿人服務(wù)機器人，與波士頓動力的 Atlas、本田的 Asimo共同入選為“ 5 大人形機器人”。
目前，新迭代的版本中，Walker可以完成快速的類人步態(tài)行走、快速穩(wěn)定上樓梯，和上一代相比，運動性能得到了大幅度提升。在操作層面，基于上一個版本的伺服跟隨，Walker可以根據(jù)目標(biāo)物體的位姿變化實時調(diào)整自己執(zhí)行任務(wù)的軌跡，從而可以在動態(tài)環(huán)境中完成更加復(fù)雜的任務(wù)。
目前Walker實現(xiàn)了模塊化，能做到單體生產(chǎn)和集成，腿部、臂膀、軀干都能拆卸組裝，成本可控同時也更方便量產(chǎn)、維護(hù)和維修，更符合未來的市場需求。Walker終的落地方向和目標(biāo)是家庭場景。
2. 多足機器人
·波士頓動力Spot
2020年6月16日，波士頓動力Spot正式向美國企業(yè)用戶發(fā)售，售價 7.5 萬美元起。目前，Spot已升級至Spot2.0，新版本對導(dǎo)航、自主性、感測、用戶可編程性、有效載荷集成、通信等方面進(jìn)行了改進(jìn)。Spot Release 2.0的大亮點可能是全新改進(jìn)的自主導(dǎo)航API。
2.0版本還包括了一些重要的移動性能升級，使Spot在濕滑的地面上更有彈性，并能更好地應(yīng)對樓梯，這兩點都是Spot在首次商業(yè)部署的環(huán)境——建筑工地中遇到的問題。
波士頓動力公司發(fā)言人表示：“我們計劃在明年生產(chǎn)大約1000個Spot，但可以根據(jù)需求增加產(chǎn)量。我們正在探索今年實現(xiàn)海外銷售的可能。”該公司初計劃在2020年中期完成1000個Spot的生產(chǎn)，但新冠疫情爆發(fā)打亂了這一時間表。
·ANYbotics四足機器人ANYmal
2019年1月，瑞士公司 ANYbotics 推出一款靈活的四足機器人——ANYmal，它可以對抗各種惡劣的現(xiàn)實環(huán)境，適用于在危險的工業(yè)場景中執(zhí)行任務(wù)。目前，ANYmal已升級至ANYmal C新版本，它的移動速度為 1 米/秒，可以爬上 20°的斜坡和 45°的樓梯，并且能夠穿過 60 厘米寬的通道，能在1米深的水中浸泡一小時，還會自己找充電樁。
ANYmal C 的銷售對象是開發(fā)客戶、工程合作伙伴和大學(xué)，同時也會提供完整的軟件和虛擬環(huán)境。
3. 蛇形機器人
·OC Robotics蛇形機械臂
2017年6月份，GE航空集團(tuán)宣布，收購英國老牌機器人制造商OC Robotics，該公司制造的可以在密閉和危險區(qū)域使用的蛇形機器人，如果將這種機器人，應(yīng)用在GE航空航天、建筑、核能、石化和安全等多個行業(yè)，不僅效率提高，更能保證人員安全。
OC Robotics公司設(shè)計的蛇形機器人非常適用于一些狹小的空間作業(yè)。基本上，它是一堆柔性的關(guān)節(jié)，一共有11個，形成"蛇"的形態(tài)——也有點像人類的脊椎。然后，三根不銹鋼纜繩被固定在這11節(jié)的每一節(jié)的"末端"，通過滑輪系統(tǒng)穿過前面的每一節(jié)，后會固定到一組執(zhí)行器上。通過收/放鋼絲繩可以控制蛇的"曲率"變化。
4. 跳躍機器人
·Salto跳躍機器人
這個名叫Salto的迷你機器人，一次高跳起1.2米高、16公里的時速，還可以在移動中的斜面上連續(xù)跳躍，甚至連跑酷中的蹬墻反身跳都做得到而且即使在跳躍時存在失誤，Salto也能在空中迅速甩動自己的兩條小“胳膊”，重新找回平衡。
目前，Salto跳躍機器人已將著陸目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)偏差從9厘米減小到1.6厘米，這意味著它可以進(jìn)行更加精準(zhǔn)的跳躍。
水下仿生機器人
·博雅工道亞洲龍魚ROBOLAB-GL
博雅工道成立于2015年，公司主要從事水中機器人及自動化設(shè)備研發(fā)、機器人技術(shù)培訓(xùn)及服務(wù)等工作。ROBOLAB-GL是博雅工道新自主研發(fā)的一款多關(guān)節(jié)仿龍魚機器人產(chǎn)品，根據(jù)龍魚的游動姿態(tài)和外觀樣式，依托現(xiàn)有流體仿真技術(shù)設(shè)計，能夠像真魚一樣順暢優(yōu)雅的自如游動，達(dá)到以假亂真的效果。它集成了多種傳感器和全局視覺控制技術(shù)，可應(yīng)用于教育科研、文娛、海洋生物研究等多個領(lǐng)域。
·深之藍(lán)白鯊Mini水下機器人
深之藍(lán)白鯊Mini水下機器人屬于小型工業(yè)級ROV纜控水下無人機，具備體積小、重量輕的特點，一個人就能輕松完成布放。操作者可通過線纜連接控制箱，或使用手柄搭配平板電腦進(jìn)行操控，可以滿足不同場景使用需求。白鯊Mini的下潛深度可達(dá)100米，覆蓋大部分河道、水庫、湖泊的觀測需求。除了海洋漁業(yè)，也可應(yīng)用于水下環(huán)境檢測、管道檢查、水庫勘查、打撈救助、水下拍攝、水下娛樂等。
2019年4月，深之藍(lán)與JOHNAN株式會社、Skyseeker株式會社、tiwaki株式會社在日本東京簽署四方合作協(xié)議。由此，中國工業(yè)級水下機器人首次進(jìn)軍日本市場。根據(jù)協(xié)議要求，首批約50臺深之藍(lán)白鯊Mini水下機器人用于海洋漁業(yè)作業(yè)當(dāng)中。
空中仿生機器人
·Festo BS仿生雨燕
作為仿生機器人領(lǐng)域的老江湖，來自德國的費斯托(Festo)不久前又發(fā)布了兩款仿生機器人，進(jìn)一步擴充了費斯托仿生機器人家族。其中，BS是一款仿生雨燕，但這并不是費斯托開發(fā)的第一批仿生機器鳥。
在重量上每只BS僅為42克，其中6克為電池。此外還需要一臺電機控制機翼襟翼，兩臺電機來驅(qū)動翅膀進(jìn)行轉(zhuǎn)向。目前BS的飛行時間較為有限，只有7分鐘，不過費斯托表示：“飛行物體和GPS路線的智能聯(lián)網(wǎng)使3D導(dǎo)航系統(tǒng)可以在未來的聯(lián)網(wǎng)工廠中使用，這證明了針對BionicSwift的開發(fā)工作具有合理性。”
結(jié)語
目前來看，整個仿生機器人具有廣闊的發(fā)展前景。不過，仿生機器人尤其是仿人機器人的研究需要多個專業(yè)、大量經(jīng)費、長時間投入，短期內(nèi)難以實現(xiàn)低成本民用市場規(guī)模，GOOGLE賣掉了Boston Dynamics也是基于此原因。
另外，在仿生機器人的研究中還需要開拓思路，應(yīng)逐步摒棄傳統(tǒng)的機器人研究方法，利用多學(xué)科優(yōu)勢并從生物性能出發(fā)，使得仿生機器人向著結(jié)構(gòu)與生物材料一體化的類生命系統(tǒng)發(fā)展。
目前，國內(nèi)在仿生機器人這一塊，仍處于實驗室測試階段，商業(yè)化轉(zhuǎn)變?nèi)员容^困難。專注仿生機器人領(lǐng)域的國內(nèi)企業(yè)中，大部分集中在水下機器人這條賽道上。
但這些在國內(nèi)排在前列的企業(yè)，在放到仿生機器人的平臺上較量時，無論從研究的深度還是規(guī)模，都還屬于謹(jǐn)慎的嘗試。
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