從大自然吸取靈感，造就Festo仿生學之美！

德國Festo公司是國際知名的機器人與自動化公司，提起它，人們總能想起它發布的那些令人驚艷的仿生機器人：螞蟻、蜘蛛、蜻蜓、蝴蝶、水母、企鵝、袋鼠、海鷗等各種仿生機器人，無奇不有。這些機器人以優美的姿態，打破了傳統的機電原理，未來應用也能引起人們的無限遐想。

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↑Festo仿生蜘蛛

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↑Festo仿生蜻蜓

Festo最新成果——仿海扁蟲機器魚BionicFinWave

今年6月29日，Festo公司發布了仿海扁蟲機器魚BionicFinWave。它有別於普通的機器魚，是靠身體兩側的的肉鰭，產生波浪狀拍打，藉此推動身軀。它在水裡游起來動作十分自然、流暢，簡直可以用美妙來形容。

通過這種所謂的鰭片起伏運動，BionicFinWave可以控制自身運動，穿過以丙烯酸玻璃製成的管道系統。自主水下機器人可以通過無線電與外界彼此通信，並將數據（如溫度和壓力感測器測量值）傳輸到平板電腦。

除了高度靈敏的身體外，BionicFinWave還通過超聲波實現無碰撞遊動。超聲波感測器向其目標物體的方向傳播高頻範圍內的聲波，聲波再從目標物體處往回反射。其頭頂的五個超聲波感測器和慣性感測器可持續測量到牆壁的距離及其當前在水中的方向。當到達管道系統轉彎處時，處理器會評估這些數據並由此計算出結果，同時控制鰭片，使BionicFinWave儘可能居中遊動，而不會撞擊到牆壁。

Festo與北航ITR軟體機器人實驗室合作的仿生軟體機器人：

2017年3月27日，FESTO在德國斯圖加特召開新聞發布會，發布了與北京航空航天大學ITR軟體機器人實驗室合作研製的仿生機器人樣機：軟體章魚觸手機器人(Soft Robotic Octopus Gripper)。這是首個亞洲高校與FESTO的合作項目，項目負責人為北京航空航天大學機械工程與自動化學院文力副教授。

仿生軟體觸手是從自然界中的頭足綱軟體動物（如章魚、烏賊等）的生理結構獲得靈感，由接近生物軟組織材料組成。傳統剛性機器人主要由剛性材料(如金屬、陶瓷、工程塑料等高楊氏模量硬度)製成，控制難度大，成本高且安全性低，在操作軟質、易碎、形狀複雜、尺寸變化的物體時往往表現出效率低、安全性差、易損目標物等缺點。仿生軟體觸手可快速實現其彎曲纏繞運動，內側分布的吸盤可有效地吸附物體，將吸附與纏繞兩種方式有機結合，實現對多種不同形狀、不同尺寸、不同擺放姿態物體的安全穩定抓持。

軟體機器人具備的柔性使其可以更加高效、安全地與人類和自然界進行交互；軟體機器人未來還可以廣泛應用到醫療康復、服務等領域。

Festo仿生機器人華而不實？

雖然這些仿生機器人並沒有太多實際的應用，甚至被很多人看做華而不實。但在研發的過程中，Festo公司從材料、動力、能源效率等多方面進行考量，最終目的是在能源使用效率上進行提升。

飛行機器人實現相應功能的同時，首先是材料的質量要極輕，因為要加上電池、動力單元、骨架、傳動環節、智能晶元等等，太大的重量必然會加大動力的輸出和能量的消耗，Festo就是要解決這些問題。

Festo還為這些仿生機器人增加了自主學習的能力，比如仿生機器螞蟻，它們可以模模擬實螞蟻那樣，集體合作搬動重物，當電量即將耗盡，它們會自動爬到充電的位置，然後利用觸角充電器進行充電。

對於Festo來說，在這些看似沒用的機器人身上，他們正在提煉出真正有用的技術應用到其他領域。比如氣動肌腱是Festo研發的一種全新的氣動驅動器，用中空的人造橡膠缸筒構成，內部嵌有尼龍纖維。當內部充氣時，其直徑增加，長度縮短，就可以形成一種流暢的彈性運動，使其動作、速度和強度及靈活性等各方面更接近人體的運動。Festo的多款仿生氣動機器人使用的都是這款氣動肌腱。

德國Festo公司從大自然吸取靈感，並藉助其在自動化氣動領域的技術優勢，充分探索生物的無儘可能，所研發的仿生機器人種類多到可以開一個動物園了。令人吃驚的是，Festo竟然是從做電鋸起家的——世界上第一款攜帶型、汽油動力鏈鋸就是他們做出來的。如今，Festo已是世界上最大的自動化氣動元件製造商之一，為全球的工廠研發和銷售氣動電氣自動化技術解決方案。

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