一、常見的仿生機(jī)器人類型

1、機(jī)器蝎子  

長約50厘米的機(jī)器蝎子與其他傳統(tǒng)的機(jī)器人不同，它沒有解決復(fù)雜問題的能力。機(jī)器蝎子幾乎完全依靠反射作用來解決行走問題。這就使得它能夠迅速對(duì)困擾它的任何事物做出反應(yīng)，它的頭部有兩個(gè)超聲波傳感器。如果碰到高出它身高50%%的障礙物，它就會(huì)繞開。而且，如果左邊的傳感器探測(cè)到障礙物，它就會(huì)自動(dòng)向右轉(zhuǎn)。  

2、機(jī)械蟑螂  

不只是蝎子，就連蟑螂也能給科學(xué)家提供設(shè)計(jì)的靈感，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，蟑螂在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，每次只有三條腿著地，一邊兩條，一邊一條，循環(huán)反復(fù)，根據(jù)這個(gè)原理，仿生學(xué)家制造出機(jī)械蟑螂，它不僅每秒能夠前進(jìn)三米，而且平衡性非常好，能夠適應(yīng)各種惡劣環(huán)境，不遠(yuǎn)的將來，太空探索或排除地雷，就是它的用武之地  

3、機(jī)器梭子魚  

麻省理工學(xué)院的機(jī)器梭子魚，是世界上第一個(gè)能夠自由游動(dòng)的機(jī)器魚。它大部分是由玻璃纖維制成的，上覆一層鋼絲網(wǎng)，最外面是一層合成彈力纖維。尾部由彈簧狀的錐形玻璃纖維線圈制成，從而使這條機(jī)器梭子魚既堅(jiān)固又靈活。一臺(tái)伺服電動(dòng)機(jī)為這條機(jī)器魚提供動(dòng)力。  

4、機(jī)器蛙  

機(jī)器蛙腿的膝部裝有彈簧，能像青蛙那樣先彎起腿，再一躍而起。機(jī)器蛙在地球上一躍的最遠(yuǎn)距離是2.4米;而在火星上，由于火星的重力大約為地球的1/3，機(jī)器蛙的跳遠(yuǎn)成績則可遠(yuǎn)達(dá)7.2米，接近人類的跳遠(yuǎn)世界紀(jì)錄。因此它不會(huì)再像2007年的火星越野車那樣在一塊小石頭面前一籌莫展了。  

5、機(jī)器蜘蛛  

這是太空工程師從蜘蛛攀墻特技中得到靈感而創(chuàng)造出的。它安裝有一組天線模仿昆蟲觸角，當(dāng)它邁動(dòng)細(xì)長的腿時(shí)，這些觸角可探測(cè)地形和障礙。機(jī)器蜘蛛原形很小，直立高度僅18厘米，比人的手掌大不了多少?！爸┲雮b”們不僅能攀爬太空越野車無法到達(dá)的火星陡坡地形，而且成本也經(jīng)濟(jì)許多，這樣，一大批太空“蜘蛛俠”就會(huì)遍布在火星大地的各個(gè)角落。  

6、機(jī)器金槍魚  

機(jī)器金槍魚機(jī)器金槍魚是麻省理工學(xué)院自“查理”之后在機(jī)器魚研制方面取得的最新成果。這個(gè)新原型擁有柔軟的身體，體內(nèi)只裝有1臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)以及6個(gè)移動(dòng)部件，使其能夠在更大程度上模擬真實(shí)魚的移動(dòng)。

二、仿生機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)  

1、基于功能來分解  

基于功能分解的體系結(jié)構(gòu)在人工智能上屬于傳統(tǒng)的慎思式智能，在結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)為串行分布，在執(zhí)行方式上屬于異步執(zhí)行，即按照“感知一規(guī)劃一行動(dòng)”的模式進(jìn)行信息處理和控制實(shí)現(xiàn)。以美國國家航天局和美國國家標(biāo)準(zhǔn)局所提出的NASR人MtI〕為典型代表。這種體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)的功能明了.層次清晰，實(shí)現(xiàn)簡單。但是申行的處理方式大大延長了系統(tǒng)對(duì)外部事件的響應(yīng)時(shí)間，環(huán)境的改變導(dǎo)致必須重新規(guī)劃，從而降低了執(zhí)行效率。因此只適合在已知的結(jié)構(gòu)化環(huán)境下完成比較復(fù)雜的工作。  

2、基于行為來分解  

基于行為分解的體系結(jié)構(gòu)在人工智能上屬于現(xiàn)代的反應(yīng)式智能，在結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)為并行(包容)分布，在執(zhí)行方式上屬于同步執(zhí)行，即按照“感知一行動(dòng)”的模式并行進(jìn)行信息處理和控制。以麻省理工的R.A.Brooks所提出的行為分層的包容式體系結(jié)構(gòu)(SubsumptionArchitecture) 和Arkin提出的基于MotorSc hema的結(jié)構(gòu)為典型代表。其主要優(yōu)點(diǎn)就是執(zhí)行時(shí)間短、效率高、機(jī)動(dòng)能力強(qiáng)。但是由于缺乏整體的管理，很難適應(yīng)于各種情況。因此只適用于在沐淘環(huán)境下執(zhí)行比較簡單的任務(wù)。  

3、基于智能分布來分解  

基于智能分布的體系結(jié)構(gòu)在人工智能上屬于最新的分布式智能，在結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)為分散分布，在執(zhí)行上屬于協(xié)同執(zhí)行，既可以單獨(dú)完成各自的局部問題求解，又能通過協(xié)作求解單個(gè)或多個(gè)全局問題。以基于多智能體的體系結(jié)構(gòu)為典型代表。這種體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是既具有“智能分布”的特點(diǎn)，又有統(tǒng)一的協(xié)調(diào)機(jī)制。但是如何在各個(gè)智能體之間合理的劃分和協(xié)調(diào)仍然需要大量的研究和實(shí)踐。該體系結(jié)構(gòu)在許多大型的智能信息處理系統(tǒng)上有著廣泛的應(yīng)用。  

除以上三類主要的體系結(jié)構(gòu)之外，還有一些改進(jìn)的混合式體系結(jié)構(gòu)，如帶反饋環(huán)節(jié)的行為分解模式、基于分布式智能的分層體系結(jié)構(gòu)、基于功能分解的多智能體結(jié)構(gòu)等等。但是從整體上來看，它們或是在功能模塊的靈活性和擴(kuò)展性上不足，或是沒能很好的協(xié)調(diào)慎思式智能與反應(yīng)式智能，或是各層次間的交流機(jī)制不夠完善。

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