Festo仿生學習網(wǎng)絡這次展出的新項目開發(fā)的自然模型包括摩洛哥后翻蜘蛛與狐蝠。

像摩洛哥后翻蜘蛛那樣行走與翻滾 – BionicWheelBot(仿生蜘蛛) 以驚奇的方式在地面上行走。Festo與由這種蜘蛛的發(fā)現(xiàn)人Ingo Rechenberg教授帶領的團隊一起深入研究了這種獨特的運動方式，并從技術上得到了實現(xiàn)?？达w蝠不要放大鏡：這個BionicFlyingFox 是個大家伙，翼展達到2.28 米，通過運動跟蹤系統(tǒng)和機器學習，可實現(xiàn)部分自主飛行。

BionicWheelBot 的生物原型為摩洛哥后翻蜘蛛（學名：Cebrennus rechenbergi），這種蜘蛛生活在撒哈拉沙漠邊緣的爾格謝比荒漠。柏林理工大學的仿生學教授Ingo Rechenberg 于2008 年發(fā)現(xiàn)了這種蜘蛛。摩洛哥后翻蜘蛛行走時與其它蜘蛛無異；不過，這種蜘蛛還能在地面上翻滾著行進。因此，非常好地適應了自己的生活環(huán)境：在平整的地面上，其翻滾的速度是行走速度的兩倍。

自發(fā)現(xiàn)這種蜘蛛后， Rechenberg 教授一致致力于將這種蜘蛛的運動方式轉(zhuǎn)化成技術應用。在大量研究的基礎上，Rechenberg 及其團隊制作了很多第一批次的BionicWheelBot 原型?，F(xiàn)在，他與Festo 又一起進一步開發(fā)了這個人造蜘蛛的運動機構與驅(qū)動原理，作為仿生學習網(wǎng)絡的組成部分。

BionicWheelBot（仿生蜘蛛）：從行走切換成翻滾模式

跟自然界中蜘蛛一樣，BionicWheelBot 用三角步態(tài)來推進自身，用八條腿的其中六條來行走。開始翻滾前， BionicWheelBot 彎折收起每側(cè)的三條腿，身體形成一個圓輪。在行走時收起的兩條腿這時伸出，在地面上推動團成圓輪的蜘蛛前進，在翻滾過程中持續(xù)推動。這就確保了BionicWheelBot 不會滾著滾著就停下來，甚至在粗糙的地形上也能保持前進。

在翻滾模式中， BionicWheelBot 用全身完成翻滾，跟摩洛哥翻滾蜘蛛一模一樣。因為其集成了慣量傳感器，所以總是能感知自己所處的位置，以及需要再次推動的時間。因此，它翻滾的速度同樣比行走快，甚至可翻滾上一個最大五度的坡。

BionicFlyingFox（仿生狐蝠）–機器學習保證最佳飛行路徑

為了盡量模擬自然界中狐蝠的飛行，BionicFlyingFox 的翅膀運動機構也被分成主翼和副翼；所有關節(jié)處在一個平面上。翅膀覆蓋了一層彈性膜，可伸展至腳部。飛行膜非常輕薄，但也很堅韌。

運動跟蹤系統(tǒng)，用于自控飛行

為了讓BionicFlyingFox 在限定的空間實現(xiàn)半自主的飛行，其與所謂的運動跟蹤系統(tǒng)進行通信。該裝置的兩臺紅外相機持續(xù)記錄飛蝠的位置。相機安裝在云臺上，可旋轉(zhuǎn)和擺動，從地面上監(jiān)控BionicFlyingFox 的整個飛行過程。同時，運動跟蹤系統(tǒng)規(guī)劃飛行路徑，發(fā)出所需的控制命令。起飛和著陸需要借助人類操作員；自動飛行系統(tǒng)會在飛行時接管飛行。

機器學習，用于最佳飛行路徑

相機的圖像被傳輸給一個中央主電腦，跟空管控制器一樣評估數(shù)據(jù)和外部協(xié)調(diào)飛行。電腦上儲存了預編程的飛行路徑，指定了BionicFlyingFox 執(zhí)行飛行動作時的路徑。借助其自身搭載的電子元件和復雜的飛行模式，人造飛蝠自行計算執(zhí)行計劃運動順序所需的翅膀運動。飛蝠從主電腦接收必要的控制算法，主電腦對算法自動進行學習，并持續(xù)改進。BionicFlyingFox 在飛行時就能優(yōu)化飛行動作，每飛一圈，對指定飛行路線的遵循性就更精確。

創(chuàng)新的飛行薄膜，用于各種應用

創(chuàng)新的飛行薄膜是仿生團隊專為BionicFlyingFox 開發(fā)的，由兩片氣密膜和一片彈性纖維織物組成，兩者焊接在一起，焊點多達約45,000點。織物的蜂窩結構防止飛行膜的細小裂痕繼續(xù)變大。因此，BionicFlyingFox的織物即使發(fā)生了不是很嚴重的損壞，也能繼續(xù)飛行。由于材料本身的彈性，翅膀收起時，飛行膜也不會起皺。因為氣密膜不僅具有彈性，而且氣密、重量輕，所以也可用在飛行器中，或用于衣服設計和農(nóng)業(yè)領域。

仿生學習網(wǎng)絡

10多年前，F(xiàn)esto發(fā)起了仿生學習網(wǎng)絡，與公司內(nèi)的創(chuàng)新過程緊密相連。與學生、知名學府、研究機構和開發(fā)公司合作，F(xiàn)esto為項目、試驗臺和技術平臺提供資助。旨在從作為新技術靈感來源的仿生學中獲益，將仿生學成果轉(zhuǎn)化為工業(yè)自動化技術。

整體機電系統(tǒng)：基于自然模型的精巧運動機構。

翻滾模式中的BionicWheelBot，推動腿已伸出。

盡管翼展達到228cm且總長達到87cm，BionicFlyingFox 重量僅有580g。

BionicFlyingFox的翅膀運動機構也被分成主翼和副翼。

點擊以下鏈接下載 BionicWheelBot 和BionicFlyingFox視頻：

http://www.presslive.de/bionicwheelbot

http://www.presslive.de/bionicflyingfox

關于費斯托

費斯托成立于1925年，是自動化技術領域的全球領先廠商，也是基礎和高級技術培訓的全球市場領袖?？偛课挥诘聡鴥?nèi)卡河畔的埃斯林根，是一家獨立的家族企業(yè)。費斯托集團業(yè)務遍及全球200個行業(yè)，為超過30萬的客戶提供領先的氣動和電驅(qū)動技術及全面解決方案。同時，F(xiàn)esto Didactic為全球超過4萬名客戶提供先進的工程培訓設備及課程。2017年費斯托集團銷售額約為31億歐元，在全球250個地區(qū)設立分支機構，員工總數(shù)超過20,100人。 每年約8%的年銷售額用于研發(fā)領域的投資。

Festo在中國的業(yè)務始于1985年，目前在華企業(yè)覆蓋了銷售、物流、生產(chǎn)和研發(fā)的各個環(huán)節(jié)，設有近200個銷售辦公室和授權經(jīng)銷商網(wǎng)點。Festo為中國市場提供工廠自動化和過程自動化的氣動和電動技術及全面解決方案，主要服務于汽車、橡塑、電子、輕型裝配、食品飲料包裝、水處理以及生物制藥等行業(yè)。費斯托體驗中心，激發(fā)創(chuàng)新的運動控制實驗室，費斯托在這里攜手客戶共同開發(fā)最具價值的工業(yè)自動化前沿解決方案。同時，F(xiàn)esto Didactic（工業(yè)培訓） 為大中華地區(qū)600多個教育合作伙伴、大學、職業(yè)院校和工業(yè)培訓中心提供支持——培訓內(nèi)容從基礎課程到技術學習中心的“交鑰匙”成套設備。目前公司在中國有約2,000名員工。

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