仿生肢机:是一种发展,更是一种新型挑战
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作者: 本刊编辑部
“仿生肢机器人”的发明是一个系统性的发明，而且也是无止境的发明。就是仿照任一一种生物肢的活动方式及结构而研制的与该生物有相似运行功能的机械。
机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。如今，国际上对机器人的概念已逐渐趋近一致。它是具有生物功能的实际空间运行工具，可以代替人类完成一些危险或难以进行的劳作、任务等。
“仿生肢机器人”的发明是一个系统性的发明，而且也是无止境的发明。就是仿照任一一种生物肢的活动方式及结构而研制的与该生物有相似运行功能的机械。生物的运行是能耗最低的，地球的表面任何地方都有生物，而人并不能到生物所到之处，如能研发出相应多的生物脚，就能到生物所到之处。而邹章效作为“仿生肢机器人”的发明人，历时多年，呕心沥血终获成功。
有缘相遇投农机持续研究促发展
1977年7月，邹章效在机械厂资料室收到“国外农机”第五期，看到“步行式行走机”后，顿时产生了浓厚的兴趣。八八年四月份与同事订研试协议书，此后便开始了研究。1993年，在邹章效的强力要求下，当时农机局徐局长批了三千元的研试经费，在江山农机培训站用废钢材拼凑了二只步行脚，进行脚结构试验。1995年邹章效申请过曲柄连杆机构型步行机械的专利。2003年邹章效退休以来，依然坚持仿生肢机器人的研究执意画草图，准备材料等工作，如先加工，然后组装成四只脚的结构样机。近两年的时间，邹章效每天坐最早的公交去工作。终于，于2010年再次申请了专利，名称“仿生肢机器人”，申请号：201010297794.4。
仿生肢机器人的发明是一只能像生物的脚一样运行的“一组机械脚”，这“一组机械脚”就是仿生肢机器人的“一只脚”，也可以是“一个翅膀”。二组机械脚组合可研发成二脚仿生肢机器人，四组机械脚可研发成牛马型的四脚仿生肢机器人，二组机械脚朝上可研发成能走能飞的仿生肢机器人，而用脚走或飞的生物都可用该机械脚研发成仿生肢机器人。仿生肢机器人“脚”的结构从外观上看于人的脚有点相似，不过是用钢材加工成的。它的运行方式与人的脚的行走动作也有点相似：脚抬起――向前跨出――落下在地面――脚底向后移，头，身向前倾，然后脚再抬起。
仿生肢机器人其基本型是一组杠杆系或者也可以说是一组曲柄连杆机构，当然也许是一种变型的曲柄连杆机构。二组组合可研制成二脚生物机器人，二脚平行可以走，二头相对可以研制成能飞的机器人，四组组合可研制成牛马型四足仿生肢机器人。各种组合的动力轴可以前后相联，左右相联，中间用万向节联接，各组都可有动力与方向机，如需要可以各自强出头，成一字长龙阵可在任一地方出现。
仿生肢机器人是理想的在三农作业场所的农民及其他人员适应当地作业环境的低能耗的作工具。如果家家户户都拥有这种机具，作业用机脚代步，不用或少用脚走，就能大大降低劳动强度，对于提高生产力，就业率的提高也是肯定的。
专注科研仿生机节能环保为贡献
仿生机器人有很多，但“仿生肢机器人”目前还没有进入人们的视线，因为它只有一台架空试验的四足的结构样机而已，其结构还未定型，只有一个框架：有点像牛马也有四只脚。理想中也有二只脚或二个翅膀能走能飞的？由于还未定型还有很长的路要走。继续研制定型结构样机，性能样机，耐用样机。
目前国外还没有这样的结构出现，然而它的宏观效益肯定是可观的。理由是：仿生肢机器人用脚走与轮式车用车轮转，在动力效率与损耗上是有很大区别的。用脚走的脚面与地面的接触是一个面，这个面可根据地形及车重可设计大小，而车轮的轮胎与地面的接触是一条线，轮胎气压越高与地面接触得越少，摩擦力越少，动力效率越是低。而气压低，轮胎与地的接触面大，摩擦力会大一些，动力效率会高一些，但轮胎磨损快损耗很大；用脚走也用车轮转，在作业范围内来比较也有很大的区别。轮式车只能行走在有路的地方，没有通路就不能作业，而且已经形成路与人争地的现象发生。同样在有水环境或冰天雪地更不能作业，出现打滑，堵车是肯定的。而用脚走的仿生肢机器人在上述地区却是它的长项。
仿生肢机器人“脚”的结构与运行方式是大同小异的，只是据地面形态与质地不同及作业性质的不同而不同。有大小高低的不同，地面摩擦系数的不同以及脚面形状的不同。作业环境的不同要增减零部件，在陆地作业无需划翅，浮水作业则要有浮肚与划翅。用于种植业只需有与作业机具的动力连接器即可。但用于开沟作业、清理河道的作业机具必须要有液压系统及其附件。特殊用途要无人操作，还要有许多传感器及不同的附件。当然动力大小能据作业需求而更换。自然，少于四脚与多于四脚的仿生肢机器人，零部件肯定要有增减。
目前，作业于田间地头的农业机具都可以改装为用脚走的农田作业机具。它具有不打滑、牵引力大、收获时损耗少、通过性好，可以一机多用，减少投入。如在作业、运输、打水、开沟、开梯田、播种、收土豆、植树造林等更能体现它的优势。例如，步行式大规模治沙工程车，可用于挖沟，下树苗，填土；步行式山林灭火车用钢鞭灭火；步行式房车利用脚的稳定性，具有良好的通过性及牵引性能；冰冻路面牵引车，用鞋钉型脚底面增加摩擦力专用牵引车；而机场赶鸟机，能跑能飞的仿生肢机器人，要加能识别鸟的传感器。仿生肢机器人是结构简单操作方便的三农业的野外作业装备，如想要研发，小而全的机械企业就可以生产简易的仿生肢机器人。随着研发的深入，高档的无人操作的仿生肢机器人也可研制。
仿生肢机器人所运行的场所就是生物的运行场所，包括陆地、海洋、天空。它的结构简单，节能环保，机型多种多样，邹章效认为它的发展前景深远。能仿造大部分用脚走的生物的行走脚。因而用途非常广泛，沙漠草原、冰天雪地都能行走，造山开河、填海造田等等无一不能。例如，森林火灾，机场赶鸟机，牧场放牧，驱狼机等。
仿生肢机器人是一种用于生产，生活，以及交通的工具，它能让每一个人、每一种作业，都能有得心应手的各种工具。它能替代轮式车辆的所有工作，而且超过轮式车辆的运行范围，无路的地方它依旧可行走，密封性好的四脚仿生肢机器人的也可以在水行走，装有肚子的有浮力的四脚仿生肢机器人可以在海中畅游，当然如有控制浮力装置的四脚仿生肢机器人就是能潜水的四脚仿生肢机器人。
仿生肢机器人的脚底面可加工成能传递最大磨擦力的形状，使其与地面接触不打滑，就会减少堵车的可能，一年能节约很多的能源。当天寒地冻，只有仿生机器人不会受阻，能给受灾群众减少痛苦并节约能源。
仁者乐山，智者乐水，年近古稀之年的邹章效，虽然已经退休了，但他孜孜不倦的科研精神，是永值我们学习的，这也是他个性与创造力的源泉。
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