汲取大自然的灵感 “仿生学习网络”亮相在中国举行的Festo全球新闻发布会

借助仿生蜻蜓（BionicOpter）和仿生抓取助手（Bionic Handling Assistant），家族企业 Festo 展示了如何将源于大自然的原理应用于自动化技术。“我们需要简化生产流程中的挑战，并确保对设备及工厂的便捷控制。来自 Festo 仿生学习网络的现行项目为达成这一目标提供了前瞻性的解决方案，”Heinrich Frontzek 博士（集团副总裁，企业传讯和未来理念）说。

随着 2011 年的“智能飞鸟”破解了鸟类飞行之谜，研发人员又通过仿生学习网络战胜下一项重大挑战：创造蜻蜓的技术模型。仿生蜻蜓（BionicOpter）是超轻的飞行物体。正如其大自然原型，仿生蜻蜓能够朝各个方向飞行，并完成最复杂的飞行动作。仿生蜻蜓能够独立运动每片羽翼，因此可以减速并迅速转身、敏捷加速，甚至可以后退飞行。这意味着出现了首个可执行直升飞机、喷气飞机甚至滑翔机所有飞行模式的模型。尽管结构复杂，这个高度集成的系统却能够通过智能手机简单直观地操作。

超轻结构和各种功能的集成使得仿生蜻蜓能实现独一无二的飞行：包括传感器、执行器、机械元件以及开环和闭环控制系统的各个组件被安装在非常紧凑的空间内并相互匹配。 振翅频率、幅度和倾角由软件和电子设备控制；飞行员只需要控制蜻蜓的转向，而无需协调复杂的运动序列。

超轻结构原理的应用贯穿于整个飞行物体。翼展 63 厘米，体长 44 厘米的蜻蜓模型的重量仅有 175 克。羽翼由碳纤维框架和薄膜覆盖层构成，智能运动学元件对飞行过程中振动加以修正，确保飞行稳定性。为了使蜻蜓保持稳定，在飞行过程中会实时记录并评估蜻蜓位置和羽翼扭转数据。

Festo工程师们研发的仿生抓取助手正是在象鼻的启发下完成的。这一装置十分灵活，力量强大，可以作为精确抓取工具。通过分析象鼻的结构和功能，并利用新的制造技术，人机互动技术产生了全新的生物机电一体化处理系统。

由于使用了仿生抓取助手，机械和操作员之间的直接接触——无论是意外的还是有意的——不再危险重重：与人机发生冲撞时，仿生抓取助手立刻弯曲，而且不会影响其预设的整体动态性能。随后，仿生抓取助手恢复操作状态。与重型工业机器人不同，仿生抓取助手具有卓越的质量/负载比率、顺畅的操作动作、更多的自由度以及更高的能效性。

仿生抓取助手开启了搬运行业的新应用领域。它可以用于任何要求零风险机械辅助的领域，如，医学技术、康复、残疾人护理以及农业、家庭和教育机构。

仿生抓取助手的特殊制造要求可通过现代快速制造技术来满足。快速制造是利用聚酰胺材料单个生产可运动的系统元件，将该材料在基底平台上以薄层涂覆。每个新薄层利用激光束与下面一层融合，激光束仅对控制程序的三维数据库指定的层面进行硬化。这一技术使个性化3D打印复杂产品成为可能。