仿生機械，顧名思義就是模仿生物的形態(tài)、結構和控制原理設計制造出的功能更集中、效率更高并具有生物特征的機械。
Festo是德國的一家工業(yè)控制和自動化公司，創(chuàng)建于 1925 年，一直致力于仿生機器人的研究，為我們帶來了一個全新的動物世界。
在今年的世界機器人大會上，這家公司也向世人展示了他們的最新成果——仿生雨燕（BionicSwift）。
仿生雨燕身長44.5cm，翼展68cm，重量只有42g，能靈活地在空域內以協調的方式自主控制飛行。
雖然外形看起來非常簡潔，但這些 “雨燕” 能夠完成非常復雜的動作，包括急轉彎、垂直俯沖等。
這是因為“雨燕”的羽片采用超輕量化、高彈性、高強度的發(fā)泡材料，一根碳纖維翎羽管連接手翼和臂翼，相比之前的撲翼飛行器有著更好的飛行運動曲線。
無需人工操控，便能完全協調地成群自主飛行。通過帶超寬帶技術（UWB）的室內無線GPS，仿生雨燕在障礙物視覺接觸中斷時，也能進行精確的識別位置。
在向上飛行時，每片羽毛會向外張開，讓氣流穿過翅膀，減少功耗。在向下飛行時，羽片向內收緊，增加BionicSwift的飛行力。
身上集成了緊湊的機械系統和電機，通過智能交互精確調節(jié)振翅的頻率以及各種機動飛行的升降舵。
看到這里，你可能想到了我們之前介紹過的那款「機器鴿」，擁有一款半生物半機械的「可變形翅膀」，不僅能在天空滑翔，還能在空中通過收縮、伸展翅膀完成轉彎、爬升等動作。
不同于「機器鴿」使用真羽毛，這只 “雨燕” 的羽毛是仿真的，翅膀的每個部分都是由輕質、柔韌的泡沫材料制成。
每根 “羽毛” 都像屋頂上的木瓦一樣疊在一起，并與一支碳羽毛管相連。多支羽毛組成的完整陣列連接到主羽和副羽上，這樣它們就可以像真正的鳥類羽毛一樣無縫地一起滑動。
例如，在上升過程中，空氣可以通過翅膀，產生一股升力。在隨后的下降過程中，翅膀的各個部分閉合，產生更強大的下降力；同時，仿生雨燕通過收縮翅膀使自己變小，從而減少摩擦。
仿生雨燕的中間是一個包裹著撲翼（wing flapping）結構和通信陣列的外殼，其中包括一個無刷電機、兩個伺服電機、一塊電池，一組齒輪和一些無線電、控制、定位電路板。Festo 在一篇博客中表示，電機和機械系統之間的 “智能交互” 使其能夠調整拍打翅膀的頻率和抬升角度，以完成某些動作，如桶滾和大角度俯沖。
在集體飛行時，安裝在室內的無線電 GPS 可以幫助每個機器鳥定位，因此編隊中的每只 “雨燕” 都有空間意識，可以按照一定的模式飛行。該裝置包括安裝在給定空間的幾個無線電模塊，每只 “雨燕” 都有一個無線電標記，可以向基地發(fā)送信號。
根據這些脈沖信號，系統可以定位每只雨燕的確切位置，并將數據發(fā)送回主控計算機。主控計算機被用作導航系統。反過來，系統也可以告訴仿生雨燕按預先設定的路線飛行，如果因為風或其他環(huán)境條件而偏離了路線，雨燕可以自動修正自己的路線。
Festo這幾年癡迷于仿生，先說天上飛的。在過去的幾年，Festo 先后展示過仿生蜻蜓、仿生蝙蝠、仿生蝴蝶等黑科技：
當然，也有人會詬病 Festo 的仿生機器人華而不實，但這家公司有自己的考量。
在研發(fā)的過程中，他們從材料、動力、能源效率等多方面進行考慮，最終目的是在能源使用效率上進行提升。而且，他們還致力于從中提煉出真正有用的技術應用到其他領域，比如氣動肌腱、氣動機械臂等。
如此看來仿生機械的發(fā)展，為世界科技進步帶來巨大的影響，Festo開創(chuàng)了仿生機械的新紀元，相信在不久的將來，Festo為我們帶來的將不僅僅是一個動物世界。
