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《科学通报》2016年第23期最新出版“运动仿生的前沿领域”专辑,由南京航空航天大学戴振东教授邀请国内运动仿生领域有影响的专家学者撰稿,包括3篇评述、8篇论文,报道国内运动仿生领域的最新进展,敬请关注!
专辑封面,显示了壁虎在墙面的附着及其脚掌刚毛的微纳结构 ▲
戴振东:南京航空航天大学航天学院教授,2002年创建仿生结构与材料防护研究所,国际仿生工程学会中国代表,中德仿生学高层论坛中方主席,《科学通报》编委。
编者按 ▼
运动仿生是动物行为学和机器人学交叉的新领域,是仿生科学与工程的重要分支,其内涵包括揭示动物运动的机构结构、感知控制和行为规律,指导仿生机器人的设计。
运动是动物的基本行为属性,也是仿生智能机器人等人造系统的重要特征之一。运动是动物对外部环境和内部状态变化的一种行为反应,该行为涉及到动物的环境感知、信息整合、运动指令产生、肌群驱动、关节运动、肢体与外界的相互作用和从相互作用中获得反力等一系列过程。智能仿生机器人是我国制造业产业升级、应对人口红利消失、社会老龄化、独生子女养老负担重等一系列社会问题的必然选择。智能机器人的运动同样涉及对运动环境的感知和多信息融合、机器人的运动控制和运行系统的模型。从动物的感知机制和运动行为规律中凝炼仿生原理,指导智能机器人的设计,是生命科学服务与国家战略目标的重要结合点,该研究将促进智能机器人的设计创新,目标是使机器人具有和动物运动可比拟的环境感知、自主决策和节能高效的运动能力。
2014和2015年,中德双方学者在中德科学中心全额资助下,在成都和慕尼黑分别召开了两次“运动仿生:从动物的感知到运动”研讨会,来自中德双方的80多位邀请专家,就感知、特殊功能结构、运动力学和运动控制等方面做了深入的交流。在感知领域,专家们交流了动物的视觉、振动、电场、触觉及多感知信息融合的研究及其仿生启示。在功能结构方面,研究了动物黏附的微结构基础、仿生黏附微结构制备。在运动力学及仿生机器人方面,讨论了动物运动反力测试技术,不同环境下运动反力的模式及在机器人上的应用。
我国仿生机器人的发展不仅需要学术界基础研究和关键技术攻关,也亟需大量的工程技术人员和企业的参与,这样才能把知识孵化为技术,把技术转化为产品,服务于国家需求。考虑到运动仿生学科跨度大、涉及内容广泛的特点,从服务国家技术发展的角度,我们邀请了国内运动仿生领域有影响的专家学者,从感知、驱动、界面相互作用等角度撰稿,形成本专辑。旨在促进运动仿生这一交叉学科在中国的发展,为我国动物感知与运动行为的研究和机器人技术的进步贡献微薄之力。
专辑篇目
评述
纳米碳复合材料的结构设计和功能仿生
动物特殊感知系统的研究进展
仿生偏振光导航传感器研究进展
论文
壁虎在不同粗糙度的竖直表面的黏附
蝾螈足垫形貌特征及黏附机制
基于树蛙脚掌的仿生六棱柱表面边界摩擦研究
基于腹色蜉复眼防水汽机理的仿生功能表面
超软脑组织切割过程数值模拟
表面粗化对IPMC人工肌肉性能的影响
不同地面状态下行走时人体的滑摔机制
离子液凝胶软体机器人操作手
基于Cole-Cole模型的水下主动电场定位系统有限元模拟
刊物网站可以免费读专辑全文:
http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/CSB/61/23?slug=Browse
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GMT+8, 2024-11-29 13:38
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