机器人蝙蝠侠和蜘蛛侠：一个靠机器学习飞，一个折成轮子滚！
新智元编译
来源：Festo
编译：克雷格
【新智元导读】德国自动化公司Festo最近发布了两个最新的仿生机器人——一个是仿生飞狐（BionicFlyingFox），另一个是仿生蜘蛛（BionicWheelBot），动作超级炫酷，文中有视频。
先来看仿生飞狐。
仿生飞狐的模仿的是狐蝠。狐蝠是世界上最大的蝙蝠，这类蝙蝠的一个特点是，它们的弹性飞行膜从伸展的掌骨和指骨一直延伸到脚关节。在飞行中，蝙蝠用手指控制飞膜的曲率，使它们依靠空气动力学在空中移动。即使在执行缓慢的飞行操作时，它们也能达到最大提升量。
仿生飞狐与狐蝠对比
仿生飞狐翼展228厘米，体长87厘米，仅重580克。就像天然的狐蝠一样，它的机翼运动也被分为初级和次级，并覆盖着一个弹性膜，也是从膜翅延伸到脚关节。这使得它的机翼面积相对较大，从而可以减小面积负荷。与生物蝙蝠一样，仿生飞狐所有关节点都在一个平面上，这意味着它可以单独控制和折叠它们的翅膀。
值得注意的是飞膜。
该模型的飞行膜是晶圆薄膜，超轻，同时也很有张力。它由两层密封薄膜和一块针织弹性纤维织物组成，它们以大约45000点焊接在一起。由于其弹性，即使在机翼缩回时，它仍保持几乎不变。织物的蜂窝结构可防止飞膜上的小裂缝变大。这意味着即使面料受到轻微损伤，仿生飞翔狐仍能继续飞行。
怎么飞？
仿生飞狐能够在一个特定空间内半自动飞行，它与一个运动跟踪系统进行通信，装置不断记录其位置。同时，跟踪系统计划飞行路径并为此提供必要的控制命令。飞狐需要由人手动执行启动和着陆，飞行过程中，自动驾驶仪负责接管。
运动跟踪系统的一个重要部分是两台红外摄像机，它们位于云台（pan-tilt unit）上，可以旋转和倾斜，以便它们可以从地面跟踪整个飞行的仿生飞行狐狸。摄像机通过连接到腿部和翼尖的四个主动红外标记来检测飞狐。
飞狐的飞行路线是机器学习理想的飞行路线。
飞狐身上的摄像机采集的图像转到中央主计算机，它评估数据并像空中交通管制员那样从外部协调飞行路径。
此外，预编程路径存储在计算机上，计算机在执行其操作时为仿生飞狐指定飞行路径。而理想地实现预定路线所需的翅膀运动，是由飞狐自己在其机载电子和复杂行为模式的帮助下计算出来的。
飞狐从主计算机获取了这方面的控制算法，能够自动学习并不断改进。因此，飞狐能够在飞行过程中优化它的行为，从而更精确地按照每条航线飞行。
下面登场的是仿生蜘蛛（BionicWheelBot）。
这个机器人模仿的生物原型是摩洛哥后翻蜘蛛（flicflac spider ）。它们生活在在撒哈拉沙漠边缘的Erg Chebbi沙漠。柏林工大（TU Berlin）的仿生学处理器教授Ingo Rechenberg在2008年发现了它们。
摩洛哥后翻蜘蛛能像其他蜘蛛一样走路，但它们最大的特点是能在地上翻筋斗和滚动，在平坦的地面上，开启滚动模式后，它们的速度是行走时的两倍。在不平坦的地方，它们走得更快。
仿生蜘蛛学习了这种滚动技巧。它能将三条腿分别弯曲到身体的左边和右边来形成一个轮子，两条腿折叠起来，然后向前伸展，将卷起的身体推离地面，并在滚动时不断向前推进。这样的动作防止仿生蜘蛛被磨削，并确保它能在崎岖的地形上向前移动。
在滚动模式下，仿生蜘蛛比正常行走时要快得多，甚至可以克服高达5%的坡度。
是不是很厉害？