來源: 黑君 最黑科技
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(lǐng)導(dǎo)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(shè)計各種仿生動物機器人!
Festo 這家德國公司一直以來是比較低調(diào)的,然而2015世界機器人大會上,他們的仿生產(chǎn)品:蝴蝶(eMotion Butterfly )和銀鳥(SmartBird),卻狠狠“高調(diào)”了一把。
蝴蝶和銀鳥在展覽廳內(nèi)盤旋,飛行姿態(tài)著實優(yōu)雅輕盈,如果不仔細(xì)看,會以為是真的動物。所以每到表演時間,F(xiàn)esto 的展臺必定圍的水泄不通。就算是在主論壇學(xué)術(shù)會議上的展示,也博得了專業(yè)人士的喝彩。
擁有 90 年歷史的家族企業(yè)
Festo 這家公司本身也是神奇。這家有著 90 多年歷史的跨國公司,銷售網(wǎng)、物流中心和工廠遍布世界 60 多個國家,但至今仍是個家族企業(yè)。其創(chuàng)始人是 Gottlieb Stoll,目前的掌門人是 Stoll 家族第三代,所以他們幾乎不受資本市場的影響,十分任性。
( Stoll 家族,圖自:Festo 官網(wǎng) )
就如 Thomas Pehrson(Festo 大中華區(qū)總經(jīng)理)在演講中提到的:“我們不關(guān)注銀行的貸款,也不從股票市場融資,自己就有足夠的現(xiàn)金流”。
Festo 做仿生機器人已經(jīng)有 10 年時間,從2006 年開始,幾乎每一年就推出一款仿生機器“動物”,包攬水陸空:水母、企鵝、螞蟻、蜻蜓、袋鼠、海鷗、蝴蝶等等。
蝴蝶是 2015 年的產(chǎn)品。身體主要材料都是碳纖維,無論是翅膀還是主干,所以重量很輕,只有 32g。其翼展 50cm,飛行速度 1-2.5m/s,最長可以飛行 4 分鐘。頭部放置兩個馬達(dá),尾部是電池和控制通信系統(tǒng)。蝴蝶降落時,緩緩盤旋而下,十分賞心悅目。
銀鳥誕生時間稍久一些,是 2012 年的產(chǎn)品。軀干長 1m,翼展 2m,重 450g,也主要是碳纖維材料。其內(nèi)置有 5 個馬達(dá),一次可以飛行 20 分鐘,翅膀不僅可以來回拍打,還能有目的地扭轉(zhuǎn)。
Festo 現(xiàn)場的技術(shù)負(fù)責(zé)人 Markus Schaffer 表示:“蝴蝶的研發(fā)團隊大約有 10 個人,其中包括工程師、設(shè)計師和生物學(xué)家等。每一個仿生項目,都會與大學(xué)里的專家進(jìn)行合作。從最初的概念到第一件成品出來,大約要花費 1 年的研發(fā)時間”。另外,如果是在實驗室的環(huán)境下,配置 10 個紅外攝像頭和 1 個主機,那么 10 只蝴蝶可以相互配合著在一個空間里飛行,蝴蝶之間可以實時溝通,不會相撞,“這種實時通信系統(tǒng)是個很大的挑戰(zhàn)”。
這不,前幾天他們又推出了一只會翻滾的蜘蛛機器人——
BionicWheelBot
它的靈感正是源自一種生活在沙漠中的獵食性蜘蛛——
摩洛哥后翻蜘蛛。
這種蜘蛛可以像其它動物一樣正常行走。
遇到危險時時可以進(jìn)行翻滾逃跑,翻滾時的速度是普通行走的兩倍!
它裝有8只可重構(gòu)的腿、15個小型電機、14個自動鎖定渦輪。
能順利通過石頭、碎片、沙丘等復(fù)雜地形!
并確保在移動時保持平穩(wěn)~
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(jìn)!
甚至可以克服高達(dá)5%的上坡傾斜!
看個視頻感受一波——
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!
先來看看幾個仿生海洋生物——
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。
之所以能夠如此活靈活現(xiàn),靠的是氣動肌腱,簡單的說就是人造肌肉。
頭部是一個真空的氣倉,能夠通過接受指令,完成氣體與液體的轉(zhuǎn)換。
因此它不僅能進(jìn)行S型靈活擺動,還能像潛水艇似的上浮和下沉!
仿生目魚
做出仿生魚后,他們又順手做了一條比目魚。
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。
AirJelly
仿生企鵝
這只仿生企鵝AquaPenguin非常的特別。
它內(nèi)置了自主判定系統(tǒng),可以根據(jù)水流自行導(dǎo)航定位。
另外還設(shè)計了3D聲納系統(tǒng),可以靠聲波感知其它企鵝,防止撞在一起。
AirPenguin
連魚都上天了,如果不做一些仿生鳥類就有點說不過去了。
就這樣,一群機器鳥誕生了——
仿生鳥
2011年Festo的科學(xué)家破解鳥的飛行原理而研制出了這款SmartBird機器鳥。
它可以完美模擬鳥類的飛行,令人難辨真?zhèn)巍?span>
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(zhuǎn)。
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。
這逼真程度簡直了!
仿生蜻蜓
仿生蜻蜓BionicOpter與真正的蜻蜓一樣,能夠朝著任何方向飛行。
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(jié)構(gòu),有木有一種工程學(xué)設(shè)計之美。
此外,它還能單獨振動每一個翅膀,進(jìn)行減速、轉(zhuǎn)彎甚至是懸?;虻雇恕?/p>
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(tài)。
總之就是屌爆了!
仿生蝴蝶
第一眼看到eMotion仿生蝴蝶,簡直是藝術(shù)品哇~
每一個翅膀都能獨立操作,通過能夠獨立控制的翼來調(diào)整自己。
并能一定空間范圍內(nèi),按照預(yù)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(dá)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(dá)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。
而且結(jié)構(gòu)設(shè)計很精妙。
翅膀是一整片可折疊彈性膜,每個關(guān)節(jié)都有電機分別控制!
除了水里游的,天上飛的,還有陸地上跑的——
仿生袋鼠
這款仿生袋鼠BionicKangaroo幾乎完全復(fù)制了袋鼠的彈跳功夫。
對機器人有了解的同學(xué)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(xù)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(zhǔn)備。
如果使用者戴上這枚手環(huán),還可以直接用手勢控制袋鼠。
讓你跳你就跳,讓你轉(zhuǎn)你就轉(zhuǎn)。
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(jìn)行紅外導(dǎo)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(fā)揮螞蟻精神集體出動協(xié)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。
章魚觸手
OctopusGripper章魚觸手是一個機器人手臂,靈感來自于章魚。
這只觸手和章魚一樣附有吸盤,整體采用可氣動驅(qū)動的柔軟硅膠結(jié)構(gòu)。
并且連接有真空管,可以主動提供吸附力量,能夠輕松完成抓握等動作。
得益于其柔軟的材料和特殊的抓取方式,章魚觸手對于不同大小、形狀的物體都能更溫和安全的進(jìn)行抓取。
為了觀察其人機協(xié)作能力及適用性,F(xiàn)esto公司將章魚觸手接到了仿生象鼻上。
最后一起來看看仿生機器人合集——
而至于為什么做仿生機器人,F(xiàn)esto的答案居然是——
我們不需要有多大的商業(yè)應(yīng)用,倒是希望有一天可以將些仿生動物量產(chǎn),把它們做成買得起的玩具供人們消遣。
科技的進(jìn)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?
人類藥丸……
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