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《仿生微型機(jī)器人的研究與發(fā)展》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、2007年4月機(jī)床與液壓Apr2007第35卷第4期MACHINETOOL&HYDRAULICSVol35No4*仿生微型機(jī)器人的研究與發(fā)展1,222周群,何斌,岳繼光(1上海理工大學(xué)理學(xué)院,上海200093;2同濟(jì)大學(xué)控制科學(xué)與工程系,上海200090)摘要:仿生微型機(jī)器人是目前機(jī)器人發(fā)展的研究熱點(diǎn)和趨勢之一。本文對國內(nèi)外仿生微型機(jī)器人的研究和開發(fā)作了綜述和總結(jié)。指出了目前存在的問題,并對仿生微型機(jī)器人實(shí)用化的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞:仿生;微型;機(jī)器人中圖分類號:Q811;TP242文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001-3881(2007)4-225-4Re
2、searchandDevelopmentofMicroBiomimeticRobotics1,222ZHOUQun,HEBin,YUEJiguang(1ScienceCollege,UniversityofShanghaiforScience&Technology,Shanghai200093,China;2DepartmentofControlScience&Engineering,TongjiUniversity,Shanghai200090,China)Abstract:Micromationandbiomimeticsarehotspotsandtrendofrobotics
3、researchatpresentAgeneralsummaryandoverviewofmicrobiomimeticroboticsweremadeupondozensofreferenceshomeandabroadTheexistingproblemswereproposedandthedevelop-menttrendofmicro-biomimeticroboticswaspredictedaswellKeywords:Biomimetics;Minisize;Robotics0引言要的推動作用,而且對人類生活方式的變革具有促進(jìn)20世紀(jì)90年代以來,機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用開
4、始從作用,在農(nóng)業(yè)、核工業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍事和航空等領(lǐng)域里制造領(lǐng)域擴(kuò)充到非制造(比如宇宙探測、海底探察、有著廣泛的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)上,可以用來殺滅害蟲,定管道鋪設(shè)和檢修、醫(yī)療、軍用、娛樂等)領(lǐng)域,從點(diǎn)灑農(nóng)藥。在核工業(yè)上,可以用來處理核電站事故、而基于非結(jié)構(gòu)環(huán)境、極限環(huán)境下的先進(jìn)和特種機(jī)器人進(jìn)行設(shè)備維修以及對核燃料進(jìn)行處理。在醫(yī)學(xué)上,醫(yī)技術(shù)及應(yīng)用研究已成為機(jī)器人技術(shù)研究和發(fā)展的主要用微型機(jī)器人的研究正在不斷取得進(jìn)展。2000年6方向。地球生物歷經(jīng)長年進(jìn)化,不僅具備超乎尋常的月瑞典科學(xué)家初步研制出一種新的超微型機(jī)械人,尺對自然環(huán)境的適應(yīng)能力,而且更有功能和特性極其完寸只有05mm025mm,科學(xué)家
5、相信將來可以把它備的動作機(jī)理和功能器官,為人們研發(fā)新型驅(qū)動原理放入人體的血管運(yùn)行,幫助抽出不正常的細(xì)胞或檢視的微型機(jī)器人提供了思路?；诜律鷻C(jī)理微特機(jī)器人細(xì)菌。在軍事上,可以用于軍事要地的報警、防衛(wèi)戰(zhàn)[1,2]驅(qū)動原理的研究是近年來研究的熱點(diǎn)。略要地等;可以攻擊敵人的重要設(shè)施,實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)爆仿生機(jī)器人是模仿自然界中生物的外形或某些機(jī)破;可以深入敵后獲取重要的軍事情報。在航天上,能的機(jī)器人系統(tǒng),可按照所模仿的運(yùn)動機(jī)理、感知機(jī)發(fā)射微型衛(wèi)星可以大大降低衛(wèi)星的成本和發(fā)射費(fèi)[4]理、控制機(jī)理及能量代謝和材料組成的不同來對其進(jìn)用。[3]行劃分。仿生研究及其相關(guān)技術(shù)是機(jī)器人研究領(lǐng)域的確,機(jī)器人學(xué)正在經(jīng)歷一
6、場革命。推動這場革內(nèi)的新課題,國內(nèi)外的諸多科學(xué)家在這一領(lǐng)域內(nèi)開展命的是嶄新的見解和慷慨的資助。尤其是美國國防遠(yuǎn)了卓有成效的工作。模擬各種動物在各種特定條件下景研究計劃局(DARPA)和海軍研究局(ONR),兩[5]的卓越功能,根據(jù)其運(yùn)動原理制造出可以代替人類從局向該研究領(lǐng)域共同投資數(shù)千萬美元。這一慷慨的事惡劣環(huán)境下作業(yè)的仿生機(jī)器人。在未來的一段時期資助促進(jìn)了工程師和生物學(xué)家的聯(lián)手協(xié)作。新一代游內(nèi),這種基于仿生技術(shù)的微型機(jī)器人將會大量出現(xiàn)。水、飛行和爬行機(jī)器人正孕育而生。近十幾年來,隨著硅制造工藝和集成度的飛速發(fā)展,2仿生微型機(jī)器人的研究現(xiàn)狀使得微型化成為可能,產(chǎn)生了一門新的學(xué)科微
7、型大小在10mm以下的機(jī)器人稱為微機(jī)器人。開發(fā)機(jī)械電子系統(tǒng)(MEMS)。作者通過查閱文獻(xiàn),介紹幾何尺寸為毫米級(甚至更小尺寸)的微型機(jī)器人了國內(nèi)外大量仿生微型機(jī)器人的工作原理和研究成一直是機(jī)器人技術(shù)研究和開發(fā)的一個誘人的目標(biāo)。目果,指出了微型機(jī)器人發(fā)展存在的瓶頸,并對仿生微前,工業(yè)先進(jìn)國家都在進(jìn)行這一工作,如日本通產(chǎn)省型機(jī)器人的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。的微型機(jī)械十年計劃(1993年開始實(shí)施),研究31仿生微型機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域經(jīng)費(fèi)2
