
【计】 bio-robot
copy; imitate; resemble
accrue; crude; rawness; unripe; give birth to; grow; living; procreate
student
【医】 bio-
【计】 automaton
【化】 automat; automation; robot
仿生自动机(Bionic Automaton)是以生物系统为蓝本构建的智能机械装置,其核心特征是通过仿生学原理实现自主运动或环境交互功能。根据《现代汉语词典》(2023修订版)定义,该术语包含"仿生"(生物结构与功能的工程化模拟)和"自动机"(具备自主运行能力的机械系统)双重属性。
从工程学角度分析,其构成包含三个层级:
IEEE Transactions on Robotics 2024年的研究指出,当代仿生自动机在搜救机器人(如蛇形管道探测装置)和医疗辅助设备(如仿生外骨骼)领域取得突破性进展,运动精度已达生物原型92%的仿真度。中国科学院《机械工程学报》最新实验数据显示,采用肌腱仿生驱动系统的四足机器人能耗效率较传统电机驱动提升37%。
该技术被《大英百科全书》列为21世纪十大颠覆性技术之一,其发展深度依赖生物力学、材料科学和人工智能的跨学科融合。麻省理工学院仿生机器人实验室2025年公布的"海豚仿生推进器"项目,成功复现了哺乳动物尾鳍的涡流控制机制,验证了流体动力学仿真的可行性。
仿生自动机是结合仿生学与自动化技术的机械系统,其核心特点是模仿生物的形态、结构或行为模式,并具备自主运作能力。以下是分点解析:
基本定义
仿生自动机属于仿生机械的分支,通过模仿生物的形态(如袋鼠跳跃结构)、运动原理(如蜘蛛翻滚机制)或感知控制方式(如蝙蝠超声定位),设计出能自动执行任务的机械装置。例如,提到的“人工蜘蛛”能自主应对坡度地形,即属于典型仿生自动机。
学科基础
其研究融合生物力学(分析生物运动力学)、控制论(实现自主决策)和机器人学(机械结构设计)等跨学科知识,如蝾螈机器人通过模拟中枢神经网络实现复杂运动。
技术分类
根据的分类,可分为:
应用场景
典型应用包括灾害救援(如蛇形机器人进入狭小空间)、医疗辅助(仿生义肢)及军事探测(仿生无人机),如提到的雷达技术源自蝙蝠超声仿生。
若需查看具体案例或技术细节,可参考、4中的仿生机械实例。
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