仿生智能“蜥蜴”机器人

时间:2022-09-15 06:08:45

仿生智能“蜥蜴”机器人

在仿生技术、控制技术和制造技术不断发展的今天,仿人及仿生物机器人相继被研制出来。仿生机器人已经成为机器人家族中的重要成员。在第十二届中国青少年机器人竞赛上,由甘肃省临洮县第一实验小学机器人创意小组的同学们设计研制出的仿生智能“蜥蜴”机器人,虽然没有国际上许多尖端技术,但是学生们充分发挥了自身的创新与动手能力,通过长期观察蜥蜴这种爬行动物的形状、行为及生活习性,制作出了仿真的蜥蜴形象和具有机器人智能控制能力的机器生物体。

选择仿生对象

为什么会选择蜥蜴这种动物来作为仿生对象呢?创意小组经过讨论后认为:蜥蜴属于爬行类,其骨骼结构简单,易于模仿关节运动。而4足动物制作起来也易于平衡。同时,作为机器人应该是一种具有智能判断、自动运行能力的机器。结合这两方面的特点,创意小组最终选择仿生智能“蜥蜴”机器人来作为研究对象以及制作目标。

由于步行式机器人关节较多,行走方式特别,制作起来相对困难,在查阅诸多资料后,最终创意小组决定采用arduino单片机为主控制单元,32路舵机控制器为动作控制单元,配以10个舵机为行走单元,红外线传感器、气体传感器、无线视频采集设备为功能单元。机器人的外形则采用了普通的亚克力板来制作,按蜥蜴的形状进行压制和组装。

小蜥蜴 大用途

制作一台机器人,最终目标是把它应用到现实生活的各个领域,让它能更好地为人类服务。创意小组通过近半年多时间的搭建和调试,使这台仿生蜥蜴机器人不仅可以应用于野外环境下的无人化视频采集,发生灾害地区的环境观察,有害气体泄漏地区的气体探测,还能够在这些环境中自由行走。

在实用性方面,仿生智能“蜥蜴”机器人拥有三大实用功能:

一是可以通过智能判断,在行走过程中自己识别道路情况,在有障碍的情况下可以有选择性地避开障碍。

二是具备视频收集功能。它的“第三眼”,也就是在它的上方安装的无线视频摄像头,可随时传输回视频信号,可以方便了解机器人所处的位置及环境。这个功能可在特殊环境下(如废墟、发生事故的工厂及高危气体环境中)探测现场真实情况,及时准确地为人们提供可靠数据。

三是创意小组还为这个机器人设计了一个“鼻子”,它可以检测到有害气体的浓度。这样就可以让它到含有有毒气体的环境中去检测有毒气体的浓度,方便人们去了解某些地方的内部情况,可以在救灾、有害气体泄漏等环境下进行无人操作。

让“蜥蜴”活起来

通过长时间的研究与搭建,这台智能仿生“蜥蜴”机器人虽然在运行方式和智能控制能力方面比较令人满意,但同时也有某些方面需要改进。比如机器人的仿生模仿能力不是太强,个别动作协调性方面不够真实;机器人完成实用性任务功能较少等。

根据这些问题,创意小组还为这台机器人提出了更高的要求,比如让这台仿生机器人拥有多元化的程序存贮体系,可以适应于各种环境下的行动及探测等。

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