仿生控制
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
仿生控制的實例教程
仿生撲翼無人系統研究綜述[J]. 智能系統學報, 2023:1-28.
[2] Yousaf R, Shahzad A, Qadri M M, et al. Recent advancements in flapping mechanism and wing design of micro aerial vehicles[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 2020,235(19):4425-4446.
[3] Keennon M, Klingebiel K, Won H. Development of the Nano Hummingbird: A Tailless Flapping Wing Micro Air Vehicle[M]//2012.
[4] 王洪德. 仿生降噪撲翼微型飛行器的研制及性能分析[D]. 吉林大學, 2020.
[5] 王倫. 微型撲翼飛行器設計與復數翅翼飛行器的研究[D]. 吉林大學, 2020.
[6] 顧光健. 仿生撲翼飛行器的設計制作與力學測試[D]. 南京航空航天大學, 2020.
[7] 夏鵬飛. 撲翼飛行器的軌跡控制系統研究[D]. 太原科技大學, 2020.
[8] 昂海松. 微型飛行器的設計原則和策略[J]. 航空學報, 2016,37(01):12.
[9] 陳世適, 姜臻, 董曉飛, 等. 微小型飛行器發展現狀及關鍵技術淺析[J].
展開 軟體機械臂在工業生產、宇航作業，助老助殘、醫療康復，微創手術，復雜環境搜索與探測等領域具有廣闊的應用前景，近年來引起國內外學者和研究機構的廣泛關注，并取得一定進展，如Festo公司的仿生象鼻機器人、圣安娜高等學校研究的仿章魚軟體機械臂、歐盟資助的“FP7 STIFF-FLOP計劃”醫療機械臂、斯坦福大學的仿植物“生長型”軟體機器人等。
章魚臂肌肉結構圖
軟體機械臂的發展涉及仿生學，軟材料科學和機器人學等學科，目前在柔性材料、機器人建模與仿真、傳感與控制、多學科交叉應用等方向也面臨諸多挑戰。哈爾濱工業大學的閆繼宏、石培沛、張新彬、趙杰在《機械工程學報》2018年15期發表的《軟體機械臂仿生機理、驅動及建模控制研究發展綜述》一文中，將從仿生原理及應用、驅動方式、變剛度方式、建模與控制等方面對軟體機械臂的近期研究現狀進行論述，探討軟體機械臂技術研究中的難點、目前存在的問題及未來可能的發展趨勢。
總結與展望
軟體機械臂是軟體機器人領域的一個重要分支，拓展了傳統機械臂的研究方向和應用領域，其研究涉及材料學、仿生、機械設計和制造、傳感器技術等多學科交叉融合。目前關于軟體機械臂的研究主要集中在近幾年，尚處于起步階段，并引起國內外諸多學者及研究機構的廣泛關注，其主要驅動方式包括流體驅動、線驅動、PAM驅動、SMA驅動和EAP驅動等；從變剛度方式上看主要有拮抗作用、阻塞及材料相變三種類型，其中阻塞方式較為容易實現但需要額外驅動機構，拮抗作用實現需要機構的冗余驅動，相變方式能實現的剛度最大，但需要額外物理場進行控制；從建模和控制上看，主要基于分段常曲率和梁理論等剛性體建模方法對軟體機械臂進行運動學及動力學建模，其模型始終不夠精確。
展開 時間：4月10日，9:30-17:00
合作伙伴：上海佳研
地點：上海
費用：3,500元/人
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4月10日 | 拿捏輪足機器人的 “平衡之道” ：從倒立擺理論到仿生控制的進階路徑
簡介：無論是波士頓動力的機器人，還是如今火爆的人形機器人，其核心控制邏輯都繞不開一個原點——倒立擺系統。本場研討會將帶你深入控制理論的“耶路撒冷”，展示如何利用 Ansys Motion 強大的多體求解能力，完成從一階倒立擺到復雜機器狗的控制建模。我們將探討如何通過現代控制理論 LQR，讓輪足的機器人實現絲滑的定速、轉彎與定點停車。
時間：4月10日，14:30-15:30
合作伙伴：上海莎益博
地點：線上
費用：免費
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4月15日 | Ansys LS DYNA 顯式動力學技術培訓
簡介：了解LS-DYNA解決瞬態動力學問題的基本流程，并掌握單元、接觸、材料等技能。
時間：4月15日 ，9:00-17:00
合作伙伴：上海琨欽信息科技
地點：上海
費用：4,000元/人
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4月16日 | Lumerical CML compiler創建緊湊模型庫
簡介：本課程專注于 “Lumerical CML Compiler” 的核心應用——如何將高精度的物理器件仿真結果編譯為標準化的緊湊模型庫（CML），為系統級仿真提供高效、準確的元件模型。在硅光芯片設計中，器件級仿真（FDTD、MODE、DEVICE）能提供精確的光電響應，但計算量大，無法直接用于包含數十甚至上百個元件的鏈路仿真。緊湊模型（Compact Model）通過數學函數或等效電路近似器件行為，在保證精度的同時大幅提升仿真速度。
展開 王耀南院士則針對“機器人智能自主控制前沿技術”探討了五個控制前沿科學技術問題及未來展望: 機器人仿生運動控制，機器人環境自主感知與理解，機器人自主視覺控制，機器人自主學習與導航控制和多機器人自主作業協同控制。
天洑軟件首席戰略官劉國威先生在大會上作了題為《智能工業設計運維一體化平臺助力中國雙碳數字化發展》的報告，介紹了天洑軟件在控制科學的前沿進展和自動化技術的最新研究成果：包含智能熱流體仿真軟件AICFD、智能結構仿真軟件AIFEM、智能優化軟件AIPOD、智能數據建模軟件DTEmpower等。天洑軟件致力于國產化設計及運維軟件工具的開發工作，能夠為航空發動機領域提供完全自主可控的智能設計運維一體化解決方案，包括核心算法、行業應用、軟件產品及相關服務。天洑軟件融合了專家機理、基于人工智能的工業大數據分析和AI賦能的工程仿真技術，提供了完整工具鏈和完整解決方案。天洑的設計仿真優化一體化和設計運維一體化技術已經成功應用在航發領域，幫助用戶提升設計效率和運維效率，未來將和用戶進一步深度合作，打磨迭代軟件功能，全面助力我國航空發動機數字化轉型工作。
關于天洑
南京天洑軟件有限公司為中國智能工業軟件研發領域的高新技術企業，專注于中國自主知識產權的智能設計、快速仿真、優化、運維類工業軟件的研發。公司成立于2011年5月20日，總部位于南京，在北京、大連、寧波、上海、青島設有分公司或子公司。
展開 4.4 水下仿生機器人智能化關鍵技術
當前國內外開發的水下仿生機器人大多采用SMA、IPMC、DE等智能驅動材料進行仿生結構設計以及運動驅動，雖然這些智能驅動材料能夠較好地模仿水生生物的柔性連續運動，但是普遍存在一些缺點。SMA驅動頻率低，并且其形狀記憶效應與溫度變化相關，容易受環境溫度影響；IPMC的驅動功率小，導致機器人的游動速度和推力相對較??；DE需要較大的驅動電壓，并且需要預拉伸來發揮驅動作用，限制了其在更大水域范圍的應用。因此，智能驅動材料的機構優化設計和材料機理研究是水下仿生機器人智能化的關鍵技術之一。需要針對智能驅動材料進行驅動結構的自適應設計和優化，最大限度地提高推進速度和效率，并且進行材料本身的機理研究，開發和應用性能更好地智能驅動材料，使水下仿生機器人的適用性更廣。
智能仿生運動控制技術也是水下仿生機器人智能化的關鍵技術之一。不同于以往采用電機驅動的機器人，水下仿生機器人的運動形式多是模擬水生生物的運動方式，傳統槳舵的運動控制形式并不適用。針對BCF、MDF、JET這三種運動方式，需要研究更加高效智能的運動控制技術，使水下仿生機器人各方面的運動性能都更加接近真實的水生生物，以獲得更好的流體動力學效果，提升運動速度，實現運動性能的優化?；谥袠心Ｊ桨l生器（Central Pattern Generator，CPG）的控制方法模仿動物節律運動的生物學控制機理，可以提高機器人的運動穩定性和環境適應性［68］，但目前CPG模型理論基礎仍不完善，并且缺少一個成熟的針對指定運動設計CPG模型的理論，是智能仿生運動控制技術的重要研究方向。
基于機器學習的自主決策技術是水下仿生機器人智能化的另一個關鍵技術。
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時間：4月10日，9:30-17:00
合作伙伴：上海佳研
地點：上海
費用：3,500元/人
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4月10日 | 拿捏輪足機器人的 “平衡之道” ：從倒立擺理論到仿生控制的進階路徑
簡介：無論是波士頓動力的機器人，還是如今火爆的人形機器人，其核心控制邏輯都繞不開一個原點——倒立擺系統。
與此同時，沉浸式互動體驗區將打破科技與大眾的壁壘：戴上外骨骼機器人感受力量增幅，通過腦機接口實現“意念控制”仿生手，體驗AI機械臂現場繪制肖像，甚至能與情感陪伴機器人進行多模態交互，在觸摸、操控與協作中，解鎖人機共生的未來圖景。
展會不止于技術展示，更搭建起千億級產業對接橋梁。
撲翼飛行器是非線性非定常的復雜系統，其體型小且多采用柔性結構，易受擾動的影響，傳感器和執行機構隨著尺寸的減小性能急劇下降，需要更穩定的控制系統。 撲翼控制方法 撲翼飛行器的自主飛行離不開姿態控制及位置控制。 與傳統的固定翼和旋轉翼飛機不同，撲翼飛行器姿態的控制主要依靠撲翼運動方式的改變，并配合尾翼的輔助調節。撲翼控制方法可以分為主動或被動兩類，能控制機翼滾轉、俯仰和偏航運動。 （1）機翼旋轉調制（
王耀南院士則針對“機器人智能自主控制前沿技術”探討了五個控制前沿科學技術問題及未來展望: 機器人仿生運動控制，機器人環境自主感知與理解，機器人自主視覺控制，機器人自主學習與導航控制和多機器人自主作業協同控制。
在演示過程中，一組具體測試數據發送到了Humanetics UFO Base（仿生機器人）控制軟件，然后通過使用UFO基礎腳本（.ubs）轉換數據，Humanetics 測試機器人（UFO，駕駛機器人）可以在試驗場上執行這些測試。
智能驅動材料的機構優化設計和材料機理、智能仿生運動控制技術的研究都是針對水下仿生機器人接近水生生物智能運動模式的關鍵研究，而基于機器學習的自主決策技術是使單個水下仿生機器人具有全面的環境認知能力、自適應能力和自主規劃能力的關鍵研究。
近年來，隨著新材料與快速成型技術的發展，在世界范圍內掀起了軟體機器人的研究熱潮。軟體機器人的設計靈感主要來源于模仿自然界軟體生物，其中，模仿象鼻、章魚觸手等結構的機械臂式軟體機器人，因其能夠適應復雜狹窄的環境，并且進行柔順、安全的目標抓持與操作任務，是軟體機器人目前熱門研究方向之一。軟體機械臂在工業生產、宇航作業，助老助殘、醫療康復，微創手術，復雜環境搜索與探測等領域具有廣闊的應用前景，近年來引起國內外學者和研究機構的廣泛關注
