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2周前发布

一家「仿生」上瘾的机器人公司,比波士顿动力大67岁:Festo最新仿生雨燕问世

  仿蜻蜓、仿袋鼠、仿水母、仿飞鸟…… 还有什么动物是这家不差钱的公司仿不了的?

  虽然 100 多年前人类就已经借助飞机飞上了天空,但这种硬邦邦的飞行器总让人觉得不够灵活。因此,在飞机出现之后的很长一段时间里,人们一直致力于做出一款真正像鸟一样灵活的飞行器,德国的 Festo 公司便是其中之一。

  在今年的世界机器人大会上,这家公司向世人展示了他们的最新成果——仿生雨燕(BionicSwift)。

  这些仿生雨燕质量非常轻,只有 42 克,和一只麻雀差不多。但它们的体型要比麻雀要大很多:身长约 17.5 英寸(44.45 厘米),翼展 27 英寸(68.58 厘米)。

  虽然外形看起来非常简洁,但这些 “雨燕” 能够完成非常复杂的动作,包括急转弯、垂直俯冲等:

  看到这里,你可能想到了我们之前介绍过的斯坦福「机器鸽(PigeonBot) 」。那款「机器鸽」拥有一款半生物半机械的「可变形翅膀」,不仅能在天空滑翔,还能在空中通过收缩、伸展翅膀完成转弯、爬升等动作。 

  这款「机器鸽」重 280 克,它的翅膀是用真羽毛做的,所以省去了制造仿真羽毛的麻烦。

  相比之下,Festo 的这款 “仿生雨燕” 要轻很多,翅膀的每个部分都是由轻质、柔韧的泡沫材料制成。不要小看这一设计,在飞行器领域,移动的重量越少,材料的使用和能耗就越低,这直接影响了机器的续航能力。

  不同于「机器鸽」使用真羽毛,这只 “雨燕” 的羽毛是仿真的,每根 “羽毛” 都像屋顶上的木瓦一样叠在一起,并与一支碳羽毛管相连。多支羽毛组成的完整阵列连接到主羽和副羽上,这样它们就可以像真正的鸟类羽毛一样无缝地一起滑动。

  例如,在上升过程中,空气可以通过翅膀,产生一股升力。在随后的下降过程中,翅膀的各个部分闭合,产生更强大的下降力;同时,仿生雨燕通过收缩翅膀使自己变小,从而减少摩擦。

  仿生雨燕的中间是一个包裹着扑翼(wing flapping)结构和通信阵列的外壳,其中包括一个无刷电机、两个伺服电机、一块电池,一组齿轮和一些无线电、控制、定位电路板。Festo 在一篇博客中表示,电机和机械系统之间的 “智能交互” 使其能够调整拍打翅膀的频率和抬升角度,以完成某些动作,如桶滚和大角度俯冲。

  在集体飞行时,安装在室内的无线电 GPS 可以帮助每个机器鸟定位,因此编队中的每只 “雨燕” 都有空间意识,可以按照一定的模式飞行。该装置包括安装在给定空间的几个无线电模块,每只 “雨燕” 都有一个无线电标记,可以向基地发送信号。

  根据这些脉冲信号,系统可以定位每只雨燕的确切位置,并将数据发送回主控计算机。主控计算机被用作导航系统。反过来,系统也可以告诉仿生雨燕按预先设定的路线飞行,如果因为风或其他环境条件而偏离了路线,雨燕可以自动修正自己的路线。

  Festo:一家痴迷于仿生的公司

  Festo 是德国的一家工业控制和自动化公司,创建于 1925 年,以制造各种异想天开的仿生机器人而闻名。这些仿生机器人不仅包括天上飞的,还包括水里游的和地上跑的。

  先说天上飞的。在过去的几年,Festo 先后展示过仿生蜻蜓、仿生蝙蝠、仿生蝴蝶等黑科技:

  再说水里游的,比如仿生水母:

  最后,还有地上跑的,比如蜘蛛、袋鼠:

 

  弄这么多 “没有用” 的东西,这家公司是有多不差钱?没错,它就是不差钱。

  你可能很难想到,这样一家赛博朋克的公司其实是从做电锯起家的。1925 年,Albert Fezer 和 Gottlieb Stoll 创立了 Festo(比波士顿动力早 67 年)。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。

  Festo1927 年研发的移动电锯。

  经过将近一个世纪的积累,Festo 已经成长为最著名的气动元件、组件和系统生产厂商,为超过 35 个行业的 30 万客户提供气动和电气自动化技术。此外,它还拥有了足够强大的现金流(营业额达 30 多亿欧元),几乎不受资本市场的影响。

  据说在前几年的德国汉诺威工业博览会期间,德国总理默克尔会带着全球政要参观 Festo 展台,向他们介绍 Festo 的仿生动物黑科技。

  当然,也有人会诟病 Festo 的仿生机器人华而不实,但这家公司有自己的考量。

  在研发的过程中,他们从材料、动力、能源效率等多方面进行考虑,最终目的是在能源使用效率上进行提升。而且,他们还致力于从中提炼出真正有用的技术应用到其他领域,比如气动肌腱、气动机械臂等。

  如此看来,在商业化方面,Festo 似乎要比波士顿动力靠谱呢。

  参考链接:https://www.popularmechanics.com/technology/robots/a33250795/robotic-birds-bionicswift-festo/http://m.elecfans.com/article/696316.html