七款设计灵感源于大自然的机器人

2017 年 7 月 3 日 TechCrunch中国 Brian Heater

大自然从一开始就给机器人技术带来了很多的启发。1739年，法国艺术家雅克·德·沃康桑（Jacques de Vaucanson）让全世界见识了外形酷似鸭子的机器人“Digesting Duck”，这种梦幻般的机器人可以吃进和吐出谷粒。在20世纪中叶，英国著名神经系统科学家威廉·格雷·沃尔特（William Grey Walter）发明了乌龟机器人，这种机器人之所以被命名为“乌龟”，是因为它行动迟缓及其龟壳形状。

在现代化机器人技术领域，生物学往往被看作是一种解决问题的方法，帮助现代化机器人更为自然地活动，更好地与外界进行互动。大自然给最新的机器人设计带来了大量启发——从会飞的蝙蝠到会游泳的鱼儿，从“大狗”机器人到类似章鱼的软体机器人——软体机器人也是机器人的一个重要分支。生物机器人技术（biorobotics）近年来获得了突飞猛进的发展，而一些迄今最具创新性、最有意思的机器人恰恰是源于这种进步。

1、Octobot（设计灵感源于章鱼）

头足类动物的机动性给机器人技术的发展带来了重要启发，从Soft Robotics的工业机械臂到加州大学圣迭戈分校开发的可行走于多岩地带的3D打印腿部，这些机器人都体现了这一点。Ocotobot由哈佛大学软体机器人研究团队设计，看上去与真正的章鱼几乎一模一样。Ocotobot由3D材料打印而成，使用嵌入式电路板，以过氧化氢驱动的化学反应而进行移动，这种化学反应可以令其充气部件膨胀或是泄气。

2、Pleurobo（设计灵感源于蝾螈）

蝾螈被誉为“活化石”，它为我们研究地球上一些最早的爬行动物提供了直接的线索。为了更好地了解蝾螈的活动方式，瑞士洛桑联邦高等理工学院的科学家们花费数小时，在X光视频中仔细观察这种两栖动物的移动。凭借这一知识，这个团队开发出Pleurobo机器人——这是一种令人感到害怕的会爬行的机器人，可以像两栖动物一样在草地中爬行。该团队认为，他们对脊髓和大脑之间联系的研究，将为深入认识神经义肢技术（neuroprosthetics）提供重要线索。

3、Animal Dynamics Microdrone（设计灵感源于蜻蜓）

回转叶片（Rotary blades）已成为许多商用和工业用无人机的“标配”。但它们也存在许多缺点，比如说噪音、能量消耗以及在多风条件下的异常行为等等。你知道哪一种东西擅长这些任务，同时又没有旋转叶片吗？答案是蜻蜓。为了帮助英国国防部开发一种微型无人机，工程创业公司Animal Dynamics将目光投向这种史前昆虫以寻找灵感。正是凭借从蜻蜓身上获得的设计灵感，Animal Dynamics让小型无人机成为一种颇为理想的监视工具，可以悄无声息地锁定战场上某些目标进行监视。

4、Cassie（设计灵感源于鸵鸟）

两足机器人通常会从人类身上获取主要的设计灵感。这种做法其实也行得通，毕竟，我们根据自己的需要改造了周围世界，所以我们制造的机器人为何不能做到这一点呢？很显然，俄勒冈州立大学发明机器人Cassie的灵感就来自于行动迅速的大型两足鸟类动物，比如鸵鸟。除了速度，Cassie的设计还赋予这种无头机器人以额外的能力，令它的躯干在滑倒、摔倒时具有更多的抵抗力。

5、SpotMini（设计灵感源于四足动物）

波士顿动力（Boston Dynamics）或许是在机器人设计过程中从大自然获取灵感最多的公司了。该公司近年来开发出一些最令人惊叹不已的四足机器人，其中最著名的就是军用机器人“大狗”（Big Dog）。在被谷歌收购期间，波士顿动力又开发出了迄今最不吓人的机器人——SpotMini。SpotMini是Spot机器人的缩小版，这种重量为65磅的机器人可以在地势不平的地方自由行走，而机械臂可以充当脖颈使用，将其变成一种类似于长颈鹿宝宝一样的东西，以及一种高科技啤酒罐运输设备。

6、Robotic Skin（设计灵感源于甲虫）

并不是所有受生物启发的机器人看上去都与原始来源一样。当麻省理工学院的一个团队想给机器人配备电子皮肤的时候，他们从黄金龟甲虫中获得了启发。一旦受到威胁，黄金龟甲虫便会把腿收进背板和翅膀下，只将甲壳质的坚硬部分裸露在外，让捕食者无从下嘴。一旦施以压力，麻省理工学院团队设计的3D打印电路就能改变颜色。该团队负责人苏布拉曼尼安·桑德兰姆（Subramanian Sundaram）在向TechCrunch网站介绍这个项目时说，“由于我们远远落后于大自然，所以很容易就将目光投向大自然寻找灵感。”

7、Festo（设计灵感源于蝴蝶）