2018年07月31日 | 仿生机器人全球之最 深度解析Festo仿生家族

Festo作为仿生机器人领域的一个神奇的存在，就在几天前又偷摸摸的发布了一款新的仿生机器人—仿海扁虫机器鱼BionicFinWave。这只机器鱼和普通机器鱼并没有很像，它是靠身体两侧的的肉鳍，产生波浪状拍打，借此推动身躯。它在水里游起来动作十分自然、流畅，简直可以用美妙来形容。

据外媒介绍，BionicFinWave以两片柔软的矽胶（Silicone）代替乌贼肉鳍，透过左右各9个支点协助进行波浪状拍动，厉害的是，这复杂的结构仅由2颗伺服马达驱动，并由另一颗马达负责身体弯曲，控制机器人往上、下方游动。而且由于材料柔软，使它能够在狭小的管道内也能畅游无阻。

总体来说这款仿生机器人贯彻了Festo一贯的宗旨——美到惊艳，却并不知道有啥鸟用。虽然在产品的介绍中，也列举了仿生鱼的一些用处，但类似于海底探测啊、收集数据啥的总感觉只是说说而已。不过这些一点都不妨碍Festo是一个神奇的存在。

每次提到Festo，总会连带着把他公司研发的一系列仿生机器人全部罗列一遍才算过瘾。但是我们只知道Festo在仿生机器人领域里名声显赫，却不知道拿出人家的历史比这些机器人要震撼的多。

Festo厉害到什么程度呢？据说每年的德国汉诺威工业博览会期间，德国总统默克尔都会带着全球政要参观费斯托展台，向他们介绍费斯托的仿生动物黑科技。普京试玩完Festo的仿生蜻蜓之后也是赞不绝口。

而更神奇的是，如今如此神气的Festo竟然是从做电锯起家的。1925年Festo公司由合伙人Albert Fezer和Gottlieb Stoll创立。他们最初专注于修理木材加工机械，并通过将滑动轴承转换为滚珠轴承来对这些机器进行结构修改。1927年之后公司开始研发自动化程度更高的电锯。以及其他各种受木工欢迎的自动化工作。

如今，Festo的掌门人已经是Stoll家族的第三代，一位年轻有为的女强人。而且经过将近一个世纪的积累，Festo拥有足够强大的现金流，几乎不受资本市场的影响，十分任性。现在的Festo则涉足教育、能源、环境、材料、健康等多个领域，仿生机器人是这家公司的主攻方向之一，其发布的产品大多都是明星产品而且每年都有新的研究成果发布。

这是Festo8年前做的仿生水母，不仅外形漂亮，还能真的下水游泳。

7年前的仿生企鹅。

5年前的仿生机器鸟，震惊了TED的演讲台。

全球第一个能够模拟飞行状态的仿生蜻蜓机器人BionicOpter。

美到窒息的仿生蝴蝶。

最近才发布的仿生蜘蛛。

虽然目前来讲，这些仿生机器人并没有太多实际的应用，甚至被很多人看做华而不实。但在研发的过程中，Festo公司从材料、动力、能源效率等多方面进行考量，最终目的是在能源使用效率上进行提升。

飞行机器人实现相应功能的同时，首先是材料的质量要极轻，因为要加上电池、动力单元、骨架、传动环节、智能芯片等等，太大的重量必然会加大动力的输出和能量的消耗，Festo就是要解决这些问题。Festo还为这些仿生机器人增加了自主学习的能力，比如上边提到的仿生机器蚂蚁，它们可以模仿真实蚂蚁那样，集体合作搬动重物，当电量即将耗尽，它们会自动爬到充电的位置，然后利用触角充电器进行充电。

而且对于Festo来说，在这些看似没用的机器人身上，他们正在提炼出真正有用的技术应用到其他领域。

气动肌腱

气动肌腱是Festo研发的一种全新的气动驱动器，用中空的人造橡胶缸筒构成，内部嵌有尼龙纤维。当内部充气时，其直径增加，长度缩短，就可以形成一种流畅的弹性运动，使其动作、速度和强度及灵活性等各方面更接近人体的运动。Festo的多款仿生气动机器人使用的都是这款气动肌腱。

气动机械臂

Festo研发的气动机械臂Airic's arm有人造骨骼和肌肉组成，骨骼与肌肉结构完全按照人体骨骼构成，“肌肉”即是用“气动肌腱”产品构成，有助于控制设备的刚度和力度。

仿生象鼻

大象的鼻子就像人手一样灵活，Festo根据象鼻子灵活柔软的特点，研制成仿生象鼻操作助手。它是用塑料管制成的，伸缩自如，可以通过伸展和卷曲来进行搬运、装卸的工作。可以根据特定任务确定工序，自适应抓手可以根据物体形状和重量进行抓取。

模块化轻型机械手

Festo研发出了模块化轻型机械手，能够自由配置相关的结构单元，完成不同的抓取任务。这种机械手的自重只有4公斤，有效载荷可达800克，可以于实验室里的抓放应用，允许不使用防护笼进行人与机器的互动协作。而且，之所以叫做模块化机械手，是因为它的抓取部件是可以根据需求进行“手指”的增减、更换的。

Festo作为一家德国企业，是真正把产品做到极致的企业，这家有着92年历史的家族企业，一直在追求创新。无论更多的是出于个人爱好，还是产业布局，Festo的仿生动物机器人乐园，总归是世界机器人领域特立独行的一支，而且深受机器人爱好者的欢迎。

震惊！这家德国公司的仿生黑科技，即将颠覆自然！逆天了

说起仿生动物，我们可能会想到电影中的机器人。

或者是大名鼎鼎的波斯顿机器狗。

而今天我们要介绍的这家公司，绝对是仿生界的领导者！

德国自动化公司——

Festo

这家公司的拿手绝活是——

以大自然为灵感，设计各种仿生动物机器人！

这不，前几天他们又推出了一只会翻滚的蜘蛛机器人——

BionicWheelBot

能顺利通过石头、碎片、沙丘等复杂地形！

并确保在移动时保持平稳~

最厉害的是…

它能通过弯曲腿部让整个躯体变成一个轮子，从而快速前进！

这不是Festo公司第一次从大自然获得灵感，其种类多到可以开动物园了！

仿生鱼

Festo的第一款仿生动物诞生于2006年，是一条名叫Airacuda的机器鱼。

机器鱼可以在遥控下，通过摆动尾部在水中自由的移动。

不仔细看还以为它就是一条真鱼呢！

它不仅能进行S型灵活摆动，还能像潜水艇似的上浮和下沉！

仿生水母

机器水母AquaJelly，圆润的身躯，其实是一个充了氦气的球体。

8个触手不仅可以让它在水里自由移动。

甚至还可以上天！

仿生企鹅

它内置了自主判定系统，可以根据水流自行导航定位。

另外还设计了3D声纳系统，可以靠声波感知其它企鹅，防止撞在一起。

一言不合又给飞上了天。

仿生鸟

它可以完美模拟鸟类的飞行，令人难辨真伪。

和正常小鸟一样，都是靠翅膀提供飞行动力。

双翼不仅可以上下拍动，还可以按照一定角度扭转。

连头部都可以自由晃动……

甚至还可以自主地启动、飞翔和降落。

仿生蜻蜓

不仅轻巧，四翼碳纤维折叠翅膀，每秒还可以拍打20次。

这精密的机械结构，有木有一种工程学设计之美。

此外，它还能单独振动每一个翅膀，进行减速、转弯甚至是悬停或倒退。

简单的说，它能够模拟直升机、有翼飞行器和滑翔机的所有飞行状态。

总之就是屌爆了！

仿生蝴蝶

每一个翅膀都能独立操作，通过能够独立控制的翼来调整自己。

并能一定空间范围内，按照预编程的路线飞行。

翼展长有50cm，翅膀每秒摆动1-2次，速度可达2.5米/秒，重量却仅为32g。

仿生蝙蝠

这只蝙蝠机器人，展翅长度可达228厘米，体长87厘米。

体重仅有580克，能像真正的蝙蝠那样倒挂着休息。

翅膀是一整片可折叠弹性膜，每个关节都有电机分别控制！

仿生袋鼠

这款几乎完全复制了袋鼠的弹跳功夫。

对机器人有了解的同学知道，让机器人“跳”的难度是很大的。

仿生袋鼠却能够做到连续跳跃，跳过1英尺（40公分）高的障碍物！

这是因为它具备蓄力功能，能从上一次跳跃中收集能量为下一次跳跃做好准备。

如果使用者戴上这枚手环，还可以直接用手势控制袋鼠。

让你跳你就跳，让你转你就转。

仿生蚂蚁

最让我佩服的还是这群3D打印的仿生蚂蚁BionicAnts。

头部配备了摄像头，腹部配备了传感器，可以进行红外导航。

触角则是天线，快没电时会吭哧吭哧地爬到边上自行充电。

最厉害的是，在搬运重物时，它们会发挥蚂蚁精神集体出动协同合作。

仿生象鼻

BionicMotionRobot是模仿大象鼻子做出的万向自由度的机械臂。

它具有12个自由度，头上可更换不同的夹子，能够胜任更柔性的工作。

这灵活度，跟真的大象鼻子相比也不遑多让了。

科技的进步，真是让人又惊又喜啊……以后大街上会不会都是仿生动物呢？