第1章 我能像蜘蛛一样爬行

1.1 给你讲讲我的历史

近些年来，仿生学（就好像是语文、数学、英语这样的学科）已经从一个很少有人关注的冷门学科逐渐热火起来，并逐渐走进人们的视野，开始在方方面面获得广泛的应用。仿生学（bionics）这个名词最早是在1958年由美国人斯蒂尔（Jack Ellwood Steele）采用拉丁文“ bios”（生命方式）和词尾后缀“ nic”（具有……性质的）组合而成[1]。

仿生学是研究生物系统的结构、形状、原理、行为，为工程技术提供新的设计思想、工作原理和系统构成的技术科学，是一门融合了数学、力学、信息科学、系统科学，以及工程技术等学科交叉而成的新兴学科[2]。仿生学为科学技术的创新提供了新思路、新理论、新原理和新方法。

人们已越来越清醒地认识到，生物具有的功能比迄今为止任何人工制造的机械装备或技术系统都要优越，仿生学就是要有效地应用生物功能并在工程上加以实现的一门学科，仿生学的研究和应用将打破生物和机器的界限，将各种不同的系统沟通、连接起来[3]。

生物学机理与机器人技术的结合，形成了仿生机器人[4]。仿生机器人是机器人家族中一个新兴的发展分支，是指模仿生物的外部形状、运动原理和行为方式，并能从事生物特点工作的机器人。仿生机器人的种类相当庞杂，涵盖了天上、地面、水中等不同活动领域的各类机器人，其中在地面行走的机器人，根据其行走方式的不同，可以分为跳跃机器人、行走机器人、爬行机器人；根据其运动特点的不同，可以分为轮式机器人、足式机器人、履带式机器人。本书主要对仿蛛机器人进行设计，目标是基于生物界中蜘蛛的生理结构，运用其生物特征，设计出能平衡行走、判断方向、感受外界刺激的机器人。图1-1～图1-6展示了多种仿生机器人[5]。

图1-1 仿鱼机器人

图1-2 仿蛛机器人

图1-3 仿袋鼠机器人

图1-4 仿人机器人

图1-5 仿狗机器人

图1-6 波士顿机器狗