文档介绍：1《机械创新设计》课程考核论文班级学号姓名序号2014年11月20日2生物机器人的研究现状及其发展方向摘要:随着机器人技术的发展,生物机器人的研究正受到学者们的普遍关注。本文主要对对国内外生物机器人的研制工作做了综述,并介绍其应用前景及对其未来发展进行了展望。关键词:生物机器人;运动诱导;神经控制;研究现状;发展方向前言在35亿年的进化过程中,动物体发展了灵巧的运动机构和机敏的运动模式,这成为机器人发展取之不尽的知识源泉。自从仿生机器人诞生以来,对工业生产、民用事业和国防科技等各方面都产生了深远的影响。随着仿生技术、控制技术和制造技术进一步发展,现代仿生学和机器人科学相结合,在机器人的结构仿生、材料仿生、功能仿生、控制仿生以及群体仿生等多个方面取得了大量可喜成果和积极进展。伴随着人类医疗诊断、探索太空、建设航天站、开发海洋、军事作战与反恐侦察等任务和需求的增加,人们对机器人的性能也提出了更高的要求。生物机器人在能源供给、运动灵活性、隐蔽性、机动性和适应性方面较机器人(或仿生机器人)具有更明显的优势,可广泛应用在海洋开发、探索太空、反恐侦查、危险环境搜救以及狭小空间检测等各方面。近年来对生物运动规律和动物机器人的研究受到更多的重视。1生物机器人的基本概念生物机器人是指利用动物体的运动机能、动力供应体制,从动物运动的感受传入或神经支配入手,实现对动物的运动和某些行为的人为控制,从而利用动物特长代替人类完成人所不能和人所不敢的特殊任务。而仿生机器人只是模仿自然界中生物的外部形状、运动原理和行为方式的系统,能从事生物特点工作的机器人。仿生机器人的主要特点:一是多为冗余自由度或超冗余自由度的机器人,机构复杂;二是其驱动方式有些不同于常规的关节型机器人,通常采用绳索、人造肌肉或形状记忆合金等驱动。利用生物控制技术研制生物机器人始于上世纪90年代,和工程控制系统相3比,动物运动的神经调控系统要复杂得多。作为一个分层次的多级控制系统,其调控网络存在不同水平的控制中心。运动系统从低级到高级分别由脊髓、脑干的下行系统和大脑皮层的运动区这三个水平的神经结构组成。三个水平串行和平行并举,直接和间接共存,,实现对动物的运动和某些行为的人为控制,从而利用动物特长代替人类完成人所不能和人所不敢的特殊任务。而仿生机器人只是模仿自然界中生物的外部形状、运动原理和行为方式的系统,能从事生物特点工作的机器人。仿生机器人的主要特点:一是多为冗余自由度或超冗余自由度的机器人,机构复杂;二是其驱动方式有些不同于常规的关节型机器人,通常采用绳索、人造肌肉或形状记忆合金等驱动。2国内外生物机器人的研究概况生物机器人的研制虽然只有10多年的历史,然而其研究工作进展迅速,特别是美国、日本等发达国家的研究工作走在世界前列。目前,国内外许多学者正从事该领域研究工作,生物机器人已成为机器人技术领域的主要研究方向之一。、腱器官等运动觉传入进行反馈性调节,还需要综合其它包括视觉、听觉和触觉等感受器的传入信息来进行调控。常见的蟑螂和苍蝇头部的触须、老鼠和猫嘴角两侧的胡须都是它们重要的触觉感受器,决定着这些动物的运动方向。日本东京大学IsaoShimoyama教授领导的研究团队在1997年研制出蟑螂机器人,实现