仿生机器人从诞生、发展，到现在短短几十年的时间里，对其研究取得了一系列的成果，开辟了机器人领域独特的技术发展道路和研究方法，大大开阔了人们的眼界，显示出了广阔的应用前景和极强的生命力。仿生机器人有哪些？本文对仿生机器人发展现状与方向、趋势展开详细介绍。

　　仿生学诞生于20世纪60年代初，仿生学是生物科学和工程技术相结合的一门边缘学科，通过学习、模仿、复制和再造生物系统的结构、功能、工作原理及控制机制，来改进现有的或创造新的机械、仪器、建筑和工艺过程。仿生机器人是机器人技术和仿生学原理的结合，它集生物学原理和机器电控原理于一体，依据模仿生物的结构、运动特性、生物机理等设计具有优越性能的机电结构。

　　仿生机器人已逐渐在反恐防爆、太空探索、抢险救灾等不适合由人来承担任务的环境中凸显出良好的应用前景。按照工作环境可将仿生机器人分为陆面仿生机器人、空中仿生机器人以及水下仿生机器人三类。

　　全球研究人员从仿生学角度出发，已经设计出一系列地面仿生机器人，用于替代人类执行地面侦察、探测、反恐以及生化放核等危险任务。

　　相较于地面和水下仿生机器人，空中仿生机器人具有体积较小、运动灵活的特点，且活动空间广阔，不受地形限制，因此，在军事侦察、灾害防御以及反恐等军民领域，空中仿生机器人展现出极大的应用前景，也越来越受到世界大国的重视。

　　水下仿生机器人的功能十分强大，因水下环境较陆面复杂，水下仿生机器人在设计上较地面仿生机器人难度大，而且对各种技术的要求也高。正因如此，作为一个各种高科技的集成体，水下仿生机器人在军民等领域都呈现出广阔的应用前景和巨大的潜在价值。

　　21世纪，人类将进入老龄化社会，发展仿生机器人能弥补年轻劳动力的严重不足，解决老龄化社会的家庭服务和医疗等社会问题，还能开辟新的产业，创造新的就业机会。

　　虽说中国自上世纪90年代就诞生了第一代仿生机器人，但与欧美国家相比起步较晚，然近几年研究热度不减，进步幅度也更快，目前一直处于‘紧随第一梯队’的位置。有专家学者表示，清华大学、北京理工大学、浙江大学等团队在仿生机器人领域都取得不错的成绩，科研投入量的增加和大商业环境的推动，未来两三年将产生新的突破。

　　据了解，随着人工智能技术的发展，仿生机器人将会执行更多样化的任务，完成更人性化的动作，控制水平也将更加精确化；而当使用场景更加明确后，仿生机器人会朝着更加仿生、更加微型化方向发展，以此来满足多样化的使用场景。譬如在育儿、养老等互动场景下，仿生机器人将和宠物猫狗一样发挥陪伴属性，能够提供情感交流，这或又是一大新型消费市场。

　　目前，随着生物结构和功能逐渐被认知和掌握，仿生机器人技术已逐渐应用于军事、生产生活、康复医疗等诸多领域。

　　仿生机器人研究的前提是对生物本质的深刻认识以及对现有科学技术的充分掌握，研究涉及多学科的交叉融合，其发展趋势应该是将现代机构学和机器人学的新理论、新方法与复杂的生物特性相结合，实现结构仿生、材料仿生、功能仿生、控制仿生和群体仿生的统一，以达到与生物更加近似的性能，适应复杂多变的环境，最终实现宏观和微观相结合的仿生机器人系统，从而实现广阔的应用。

　　认识生物原型的特性是仿生学的前提。随着生物学、化学、物理学、机械学等多学科在仿生机理研究上的应用，仿生机理研究将跨越宏观、微观乃至纳观尺度的多层次结构和功能，由表及里逐渐深入，通过建立更为逼真的数学模型，为仿生机器人的设计提供理论基础。

　　仿生刚柔性混合结构成为目前机构设计的发展趋势之一，仿生结构的设计从刚性结构转向刚柔混合结构，既可具有生物刚性的支撑结构又可具有柔性的自适应结构。通过改进现有的机械设备和工具，或设计制造新型的仿生高效机械设备和工具，仿生机器人将实现结构轻便、质量小、精密程度更高的特点。此外，变结构的复合仿生机构可针对不同环境约束的变化具有更好的适应能力，因此研究模拟生物运动过程中开链、闭链结构的相互转换、复合，设计创新的非连续变约束复合仿生新机构，是仿生机构的另一个重要发展方向。

　　随着人工智能技术的发展，仿生机器人已从传统的纯机械式向智能化过渡。仿生机器人的智能化主要体现在执行任务的多样化、完成动作的人性化、控制水平的精确化等，这有利于其更加完美地模仿生物所具备的生理机能，更加安全地完成任务。

　　当前，机器人的使用场景逐渐趋向于精确化、狭窄化和复杂化，这种任务场景的需求必然加速仿生机器人向微型化方向转变。

　　仿生机器人微型化的关键是机电系统的微型化。要实现仿生机器人的微型化，比较突出的特征是能够有效实现机电系统的微型化，通过对控制器、传动装置以及驱动器等进行整合，发展形成微机电系统。

　　仿生机器人的外形与所模仿生物的高度相似性，也是仿生机器人的发展趋势之一。机器人仿形化有助于其在军事侦察、掩护等作战场景更加隐蔽、安全地完成任务。在军事侦察和间谍任务中，如果仿生机器人的外形与所模仿的生物外形完全一致，将能更隐蔽地、更安全地完成任务。

　　未来使用场景的多样化必然使得仿生机器人向多功能化的方向发展，目前科学家们已经开发出诸如蠕动机器人、蛇形机器人、爬壁机器人等形式多样的仿生机器人，其各自独特的运动形式有助于仿生机器人在不同环境中完成特定的任务。

　　人类逐渐开始步入老龄化社会的阶段中，通过制造多功能机器人，能够很好地弥补现阶段中年轻劳动力不足的现象，并且还能对医疗等社会问题以及老龄化社会的家庭服务问题等进行有效的解决。

　　通常应用在需要多机器人协作的场合，如机器人生产线、柔性加工工厂、消防、无人作战机群等。仿生机器人群体化主要是指通过对蚂蚁、蜜蜂或者是人的社会行为展开模仿，而繁衍形成的一种仿生系统，并且通过个体与个体之间的相互合作，而使得某种社会行为得以完成的过程。同时，其还能利用群体的行为来帮助自身智能的增强，进而有效地提高工作效率。

　　本次关于仿生机器人类型、发展现状与趋势、方向就介绍到这了，在未来的发展中，或许摒弃传统的机器人研究方法，利用多学科优势并从生物性能出发，可以使得仿生机器人向着结构与生物材料一体化的类生命系统发展，从而在生产生活中发挥重要的作用。