按照仿生类型进行分类优化方案

图1-67　生物机器鸽

按照仿生类型分类，可以分为生物机器人、仿人机器人和仿生物机器人三类。

1.生物机器人

生物机器人就是对活体生物进行人工控制所得的机器人，其核心技术涉及生物学、信息学、测控技术、微机电系统等多门学科[77]。日本东京大学曾切除蟑螂头上的探须和身上的翅膀，插入电极、微处理器和红外传感器，再通过遥控信号产生电刺激，使蟑螂向特定的方向前进。我国山东科技大学机器人研究中心的科研人员利用人工电信号控制家鸽的神经系统（如图1-67所示），使其能够按照人们发出的控制指令，准确完成起飞、盘旋、绕实验室飞行一周后落地等飞行任务[78]。

2.仿人机器人

顾名思义，仿人机器人就是模仿人类自身研制的机器人。作为万物之灵的人类一直都是科学家们重点研究的对象，更是科学家们研制机器人的最好参照。1968年，日本川崎重工业公司从Unimation公司引进了其机器人的生产特许证，从此日本机器人技术和产业开始发展起来[79]。由于日本战后劳动力严重不足，政府和民间都非常期待机器人能帮助解决“人荒”问题，于是格外重视仿人机器人的研发。1969年，日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台利用双脚走路的机器人（加藤一郎长期致力于仿人机器人的研究，被誉为仿人机器人之父）。此后，日本本田公司和大阪大学联合推出P1、P2和P3型仿人步行机器人，将仿人机器人的研究推向一个崭新的高度，使日本仿人机器人研究走在世界前列[80]。在P3的基础上，本田公司又研制出了ASIMO智能机器人（见图1-68）。ASIMO不仅作为形象大使陪同日本政要出国访问，受到过多国领导人的接见，并且IBM公司、日本科学未来馆等很多世界知名公司和展馆均向本田公司租用ASIMO作为形象代言人或贵宾接待员。ASIMO也曾“到访”过我国，参加过博览会的展出。

图1-68　ASIMO智能机器人(www.xing528.com)

索尼公司也制作了QRIO仿人机器人（如图1-69所示）。QRIO能够双足行走、跳跃，甚至跑步；它不仅能避让障碍，而且即使跌倒了也能自己站起来。它掌握的词汇有20 000个，还能记忆对话[81]。QRIO最吸引人的不是功能上的进步，而是它模拟了人类独有的“性格”。QRIO的4个型号拥有各自不同的性格：Ken属于对宇宙及科学感兴趣的知识探求型机器人，知识渊博且有独到的见解，特长为猜谜及健谈，具有与人自然交谈的能力；Audrey属于喜欢小孩子的稳重和蔼型机器人，特长为朗读连环画，具有使人开心的对话技巧；Charlie属于喜欢电影及音乐的逗人开心型机器人，特长为舞蹈与运动，能够全身协调地进行运动，可以随音乐起舞；Marco对时装及艺术感兴趣，活泼但“不够稳重”，属于活泼爱动型机器人，特长为唱歌，可以根据声音合成展示丰富的音乐内容。

法国Aldebaran Robotics机器人公司开发了仿人机器人NAO，如图1-70所示。2007年7月，NAO被RoboCup组委会选定为标准平台，并作为索尼机器狗爱宝（AIBO）的继承者[82]。

图1-69　QRIO仿人机器人

图1-70　机器人NAO

3.仿生物机器人

仿生物机器人就是模仿自然界的生物制作的机器人[83]。最著名的仿生物机器人就是索尼爱宝（AIBO）机器狗。

由于与自然界中的生物外形相似，仿生物机器人具有很好的隐蔽性，学术界尤其是军方非常重视仿生物机器人的开发研究工作。