汲取大自然的靈感 “仿生學習網絡”亮相在中國舉行的Festo全球新聞發布會

借助仿生蜻蜓（BionicOpter）和仿生抓取助手（Bionic Handling Assistant），家族企業 Festo 展示了如何將源于大自然的原理應用于自動化技術。“我們需要簡化生產流程中的挑戰，并確保對設備及工廠的便捷控制。來自 Festo 仿生學習網絡的現行項目為達成這一目標提供了前瞻性的解決方案，”Heinrich Frontzek 博士（集團副總裁，企業傳訊和未來理念）說。

隨著 2011 年的“智能飛鳥”破解了鳥類飛行之謎，研發人員又通過仿生學習網絡戰勝下一項重大挑戰：創造蜻蜓的技術模型。仿生蜻蜓（BionicOpter）是超輕的飛行物體。正如其大自然原型，仿生蜻蜓能夠朝各個方向飛行，并完成最復雜的飛行動作。仿生蜻蜓能夠獨立運動每片羽翼，因此可以減速并迅速轉身、敏捷加速，甚至可以后退飛行。這意味著出現了首個可執行直升飛機、噴氣飛機甚至滑翔機所有飛行模式的模型。盡管結構復雜，這個高度集成的系統卻能夠通過智能手機簡單直觀地操作。

超輕結構和各種功能的集成使得仿生蜻蜓能實現獨一無二的飛行：包括傳感器、執行器、機械元件以及開環和閉環控制系統的各個組件被安裝在非常緊湊的空間內并相互匹配。 振翅頻率、幅度和傾角由軟件和電子設備控制；飛行員只需要控制蜻蜓的轉向，而無需協調復雜的運動序列。

超輕結構原理的應用貫穿于整個飛行物體。翼展 63 厘米，體長 44 厘米的蜻蜓模型的重量僅有 175 克。羽翼由碳纖維框架和薄膜覆蓋層構成，智能運動學元件對飛行過程中振動加以修正，確保飛行穩定性。為了使蜻蜓保持穩定，在飛行過程中會實時記錄并評估蜻蜓位置和羽翼扭轉數據。

Festo工程師們研發的仿生抓取助手正是在象鼻的啟發下完成的。這一裝置十分靈活，力量強大，可以作為精確抓取工具。通過分析象鼻的結構和功能，并利用新的制造技術，人機互動技術產生了全新的生物機電一體化處理系統。

由于使用了仿生抓取助手，機械和操作員之間的直接接觸——無論是意外的還是有意的——不再危險重重：與人機發生沖撞時，仿生抓取助手立刻彎曲，而且不會影響其預設的整體動態性能。隨后，仿生抓取助手恢復操作狀態。與重型工業機器人不同，仿生抓取助手具有卓越的質量/負載比率、順暢的操作動作、更多的自由度以及更高的能效性。

仿生抓取助手開啟了搬運行業的新應用領域。它可以用于任何要求零風險機械輔助的領域，如，醫學技術、康復、殘疾人護理以及農業、家庭和教育機構。

仿生抓取助手的特殊制造要求可通過現代快速制造技術來滿足。快速制造是利用聚酰胺材料單個生產可運動的系統元件，將該材料在基底平臺上以薄層涂覆。每個新薄層利用激光束與下面一層融合，激光束僅對控制程序的三維數據庫指定的層面進行硬化。這一技術使個性化3D打印復雜產品成為可能。