1、成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的，用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”，次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路，大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是种新型光学元件，它的用途很多。自然界形形色色的生物，都有着怎样的奇异本领它们的种种本领，给了人类哪些启发模仿这些本领，人类又可以造出什么样的机器这里要介绍的门新兴科学仿生学。仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学，它是在本世纪中期才出现的门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器装置和机器，创造新技术。从仿生学的诞生发展，到现在短短几十年的时间内，它的研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特。

2、论基础。在对未知空间的探索方面也有极大的发展空间。例如，令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充当嗅觉的呢原来，苍蝇的“鼻子”嗅觉感受器分布在头部的对触角上。每个“鼻子”只有个“鼻孔”与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。因此，苍蝇的触角像是台灵敏的气体分析仪。仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪。

3、语上，加上有工程技术涵义的而组成的词。大约从年才开始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多，仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的门学科。例如关于信息接受感觉功能信息传递神经功能自动控制系统等，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿生学例子，如将海豚的体形或皮肤结构游泳时能使身体表面不产生紊流应用到潜艇设计原理上。仿生学也被认为是与控制论有密切关系的门学科，而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较，进行研究和解释的门学科。苍蝇，是细菌的传播者，谁都讨厌它。可是苍蝇的楫翅又叫平衡棒是“天然导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶。苍蝇的眼睛是种“复眼”，由多只小眼组成，人们模仿它。

4、并对机器人进行了运动分析，得出了般的结论。．以慧鱼公司开发的编程软件，对机器人进行软件编程，使它按规定的路线运动，实现对其运动的控制。本次毕业设计的目的和意义是综合运用大学四年里所学到的基础理论知识达到设计目的并提高自己分析问题和解决问题的能力，提高机械控制系统设计操纵机构的设计能力及运用设计软件的建模能力，并增强自身的动手能力与计算机编程能力。本课题的研究前景十分广阔。例如，可以通过对海蟹的研究，进行仿生设计，制造出海陆两用的仿生机器人，建立基于环境适应行为的智能运动控制策略。在此基础上，为未来智能化近海两栖作战新概念武器结构设计与分析提供新方法。对于跟踪国际先进军事技术，建立新型作战武器有重要意义。同时，开展对海的研究也可以为水下科学考察海底探矿等领域的新型机器人的开发打下理。

5、合理论与实践，对仿生机器人的结构与控制系统进行了研究。本论文主要研究内容包括仿生机器人的总体方案设计驱动系统与运动系统的设计运动控制系统的软硬件设计。总体方案设计主要讨论了仿生机器人的机械本体结构，机器人足的结构设计。驱动系统和运动系统主要分析了腿部的运动,机器人的运动规划和驱动系统结构。运动系统硬件设计是采用的慧鱼接口板。软件设计是结合慧鱼公司开发的编程软件进行编程。运用对机器人进行运动仿真，并通过试验实现了设计要求。关键词仿生机器人，结构，控制，编程，运动仿真,.,.,.第章绪论.仿生机器人概述仿生学是研究生物系统的结构和性质以为工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学。仿生学词是年由美国斯蒂尔根据拉丁文生命方式的意思和字尾“具有的性质”的意思构成的。仿生学在具有生命之意的希。

6、的技术发展道路，也就是向生物界索取蓝图的道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力。仿生学是世纪年代出现的门综合性边缘科学．它由生命科学与工程技术学科相互渗透相互结合而成，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性的机械仪器建筑和工艺过程。仿生学将有关生物学原理应用到对工程系统的研究与设计中，尤其对当今日益发展的机器人科学起到了巨大的推动作用口当代机器人研究的领域已经从结构环境下的定点作业中走出来向航空航天星际探索军事侦察与攻击水下地下管道探测与维修疾病检查治疗抢险救灾等非结构环境下的自主作业方面发展．未来的机器人将在人类不能或难以到达的已知或未知环境里工作。人们要求机器人不仅要适应原来结构化的已知的环境，更要适应未来发展中的非结构化的。

7、的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器分析器经发现气味物质的信号，便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理，还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。也可以对陆生的甲虫和蜈蚣等腿部运动的分析核研究制造出相应的产品，应用于军事，工业和科研。目录摘要第章绪论.仿生机器人概述.仿生型多足步行机器人技术综述国外仿生机器人研究现状国内仿生机器人的研究现状.多足机器人的关键技术协调控制问题信息融合问题机构设计问题微传感和微驱动问题能源问题第章仿生机器人总体设计方案的确定.概述机构模型。

8、在年底研制成功了种微型伺服电机驱动的六足步行机器人。它是以竹节虫为生物模拟对象的具有全方位步态的步行机器人如图．所示。该机器人共有六条三关节的步行足，单个关节由台功率为的电机驱动通过齿轮箱减速输出．的扭矩。每条步行足端部装有个框架应变结构的三维力传感器并使用碳纤维包覆的保护稍对接触地面的足端进行保护。该机器人采用二级分布式控制框架，硬件部分采用了集成了个芯片的集成控制板卡对关节驱动信号和力姿态传感器信号进行处理运算。该机器人尺寸为，重.能以．的平均速度在复杂地形中自主行走运动．并具有越障能力。机器龙虾在美国的国防高级研究项目代理部资助下，美国海军与马萨产品公司和波士顿的东北大学联合研究的仿龙虾八足步行机器人如图.所示可以在海底进行水雷搜索和引爆的作业。它包括英寸的壳体，壳体由条自。

9、本体结构设计六面连接体设计步行足的结构模型仿生六足虫机器人的整体结构骨架的搭建第章仿生机器人运动系统的设计.腿部的运动分析和设计.传动部分结构设计.步态规划及分析关于步态的参数描述三角步态运动原理第章控制系统的设计.控制的硬件系统设计.慧鱼接口板介绍外形尺寸和重量电源直流，处理器和存储器输出或者数字量输入模拟阻抗输入和模拟电压输入和距离传感器输入和红外线输入接口和串口接口的选择端口的固定设置红外测试功能针插槽扩展板用插槽无线射频通信模块用插槽对接口板的程序控制.接口板与机器人的连接.软件系统软件介绍运动规划程序设计第章运动仿真.计算机仿真技术基于的机器人运动仿真实物仿真第章总结与展望致谢参考文献摘要随着仿生学与机器人技术的飞速发展，仿生机器人已日益成为机器人领域的研究热点。本论文。

10、足步行机器人技术综述国外仿生机器人研究现状由于仿生机器人所具有的灵巧动作对于人类的生产和科研活动有着极大的帮助，所以，自年代中期以来，机器人科学家们就开始了有关仿生机器人的研究。系列六足机器人德国的卡尔斯鲁厄大学的教授所领导的研究小组对多足仿生机器人进行了多年的研究。比较有代表性的研究成果是他们研制的系列六足机器人如图.所示该机器人由躯体头部和六条相同的足构成。躯体装载有微控制器处理单元电源和摄像头所有部件都装在本体上，因此可以满足自主性的要求。它总重，长宽均为，最大承载最大行进速度为．。它装有多种传感器，包括轴编码器力阻传感器倾角传感器红外测距传感器以及用作视觉传感器所的摄像头。通过对多种传感器反馈信号的处理，可以实现不平地面上的自主运动。仿昆虫六足步行机器人新西兰的坎特伯雷大。

11、度腿驱动，能够浮游与爬行，头部装有个钳子，起到液动控制舵的作用，尾部伸出英寸长的水流动力控制平面来保持稳定。机器龙虾的关节动作采用肌肉型驱动器用形状记忆合金镍钦诺做成的力可恢复型人造肌肉控制。该控制器采用了套决定机器龙虾行为的行为库，行为库是基于围绕决定机器龙虾行动的组状态变量而组织的命令。同时它也能承载用于销毁水雷的传感器和少量炸药。六足步行机器人加拿大大学研究开发的步行机器人如图.所示，在个圆形机体上均布有条腿。每条腿有个关节，每个关节由个独立的电机控制。控制系统采用公司的系列，整个系统共采用片芯片分层控制，其中每片控制条腿个关节，另外片作为中心控制器，向另外片发送和接收指令。每条腿是个独立的子系统，依靠从中心控制器传来的位置信号来进行步态规划。通信和事件管理采用总线接口模式。

12、知的环境。除了传统的设计方法，人们也把目光对准了生物界，力求从丰富多彩的动植物身上获得灵感，将它们的运动机理和行为方式运用到对机器人运动机理和控制的研究中，这就是仿生学在机器人科学中的应用。这应用已经成为军用机器人研究领域的热点和未来发展方向之。最新发展仿生学与遗传学的整合是系统生物工程的理念，也就是发展遗传工程的仿生学。人工基因重组转基因技术是自然重组基因转移的模仿，还天然药物分子生物高分子的人工合成是分子水平的仿生，人工神经元神经网络细胞自动机是细胞系统水平的仿生，跟随单基因遗传学单基因转移发展到多基因系统调控研究的系统遗传学多基因转基因的合成生物学，以及纳米生物技术生物计算计算机技术的系统生物工程发展，仿生学已经全面发展到个从分子细胞到器官的人工生物系统开发的时代。.仿生型。

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