目光如炬的一只機器狗，緊跟報告人身后翻著筋斗進入會場，按照報告人指令優雅舉起前肢向與會者行禮問好，然后連續演示前空翻、后空翻，最后索性一個筋斗四腳朝天，片刻，它側身起跳，氣宇軒昂地穩穩站立在會場中央……

 

3月23日，北京青少年科技俱樂部在中國科學院學術會堂舉辦“科學名家講座”，北京理工大學兼職教授，武警部隊某研究所原總工程師、高級工程師、碩士生導師陳曉東報告的題目是《仿生機器人，人類向它們學什么》。

北京青少年科技俱樂部“科學名家講座”現場

陳曉東教授作報告

穿越“時空隧道”，陳曉東將與會者帶入105年前的1920年。他講述了捷克劇作家卡雷爾·恰佩克的作品《羅素姆的萬能機器人》。作品中作家描述了一個具有人的外表、特征和功能的機器。由此，“機器人”一詞第一次出現，后來成為家喻戶曉。機器人英文名字Robot一詞，即源于捷克語robota。

進入報告主題，陳曉東介紹了當今機器人特別是仿生機器人研究的最新進展。

目前機器人系統結構分為三大部分、六大系統。

三大部分：結構與本體、感知與交互、控制與決策；六大系統：機械結構系統、驅動系統、感知系統、環境交互系統、人機交互系統、控制系統。

而仿生機器人也即仿生機械，是模仿生物的形態、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。研究仿生機械的學科稱為仿生機械學，它是20世紀60年代末期由生物學、生物力學、醫學、機械工程、控制論和電子技術等學科相互滲透、結合融合形成的一門新興交叉學科。

陳曉東列舉了一些仿生機器人實例。

在茂密的森林中，松鼠憑借靈巧的身姿在枝杈間自由穿梭——它們以每秒鐘5米的彈跳速度跨越數倍體長的間隙，在直徑不足1厘米的枝條上精準著陸，甚至能在失足瞬間通過“空中雜技”調整姿態逃生。

人類向松鼠學習啥？

學習它們所具有的三大核心能力。動態平衡控制：通過實時調節四肢剛度在0.1秒鐘內完成從高速沖擊到穩定駐留的轉換；環境自適應：根據枝條直徑(0.5-5cm)、表面粗糙度(苔蘚、樹皮)自動調整抓握策略；能量高效利用：跳躍時腿部肌肉儲能效率達75%，遠超人造彈簧（約50%）。

仿生蝙蝠的翼膜通過約 4.5萬個點緊密地連接在一起，因而具有足夠的彈性，即使在收起雙翼時，也幾乎沒有褶皺；其蜂窩結構可以防止裂紋進一步擴大，即使翼膜出現輕微損傷，仍能繼續飛行。

蜘蛛機器人 BionicWheelBot 原型是摩洛哥后翻蜘蛛，為適應沙漠環境的生活，它有一種獨特行走方式，通過空中翻轉與地面翻滾的組合來移動。

陳曉東介紹說，仿生機械技術更多地被用于特種機器人。那么，特種機器人是怎樣思考的呢？

算力是計算機的本體，是計算機本來就應該干的事情，算法是人力工程師應該干的事情，數據就是應用。我們不能滿足于算力、算法、數據起到的最大作用，還要探索新一代人工智能。如今，新一代智能的特點為：類腦智能、類人智能、主動學習、自然交互、深刻記憶。

……

主題報告結束后，報告人同與會中學生進行了問答互動。

北京青少年科技俱樂部21所基地校師生近400人參加了報告會