刊登日期 : 24/07/2025
仿生動物不僅有常見的機械狗，還有機械魚、機械昆蟲、機械蚊等，無論在陸地上、水中還是天空中都有其蹤影。
它們不僅在外貌和運動形態上做到了「以假亂真」，功能上也使出了十八般技藝，在深海勘探、信息偵察等領域為人類提供多樣化的助力。現在一起來看看有哪些出色的仿生動物機械人吧！
「八爪魚」螺旋機械人 可抓螞蟻可提啞鈴
章魚的觸手、大象的鼻子、海馬的尾巴······這些動物的肢體都有驚人的柔軟性和靈活性，它們能輕鬆彎曲扭轉，完成複雜動作。中國科技大學科研團隊從這些生物的螺旋結構中獲得靈感，研發出一款螺旋軟體機械人。螺旋機械人在靈巧性、運動速度以及協作交互等方面都具有優勢。
科研團隊設計了不同尺寸的機械人以適應不同任務和場景，微型螺旋機械人總長度10毫米，尖端直徑僅為0.14毫米，可以無損抓住活動的螞蟻；大型螺旋機械人長度達1米，可以抓取超自身重量百倍的啞鈴。值得一提的是，它的製作方式十分方便且成本低，通過3D打印就可以快速製作不同尺寸的螺旋機械人。
延伸閱讀：機械人知多點｜機械狗能做甚麼？越野、巡邏、南極科考都幫到手
迷你機械昆蟲 靈感來自蟑螂和豹子？
北京航空航天大學歷時15年研發的仿生昆蟲機械人，身長僅2厘米、寬1厘米、重不足2克。它的創意靈感來源於生活中常見的蟑螂，在微小的尺寸下實現快速移動。而它的動力系統原理則來自於豹子彈跳奔跑的運動步態。
機械昆蟲的的前腿能以平均每秒200次的頻率擊打地面，從而產生前進的動力，最快速度可達到45厘米每秒，與蟑螂速度相當。
科研團隊專門為機械昆蟲研發的控制芯片，突破在微小尺寸下的利用固體電池驅動的技術瓶頸。未來，在芯片上再集成算法，讓機械昆蟲遇到障礙時能自主判斷和避障，有望應用於災後搜救、大型機械設備損傷檢測等。
延伸閱讀：仿生機械人大連「集結」「EX未來科技館」體驗人機共生
深海機械人對抗巨大水壓 潛入萬米深海
這是一款靈感來源於蝙蝠魚的小型深海機械人，長度不到50厘米，重量僅1,500克，能在10公里深海活動，已經深入馬里亞納海溝成功執行測試任務。科研團隊參考蝙蝠魚的運動特性，開發出「游動」、「滑翔」和「爬行」三種模式，讓機械人能在海底惡劣地形靈活地穿梭。
在深海中，一萬米深的水壓大約每平方公分100公斤以上，對於機械人來說就像冰山壓在身上。科研團隊研發深海驅動裝置，將深海水壓負面影響轉成提升性能的動力來源。除了承受巨大的水壓以外，機械人還需要用特殊的材料對抗2-4℃低溫。
未來，團隊計劃結合AI，提升機械人智慧化和續航能力，擴大深海探測深度與範圍。深海機械人應用範圍包括海洋資源勘探、水下考古、環境監測等。
延伸閱讀：世界機械人大會｜新奇仿生機械人亮相 「李白」「杜甫」現場互動？
「超高仿」機械魔鬼魚 水中游動惟妙惟肖
另外一款在海里自如游動的機械人是上海海洋大學研製的仿生機械魔鬼魚（蝠鲼），它是世界上首款智能軟體仿生蝠鲼。它翼展1米，重35斤，但在水裏游動時卻靈活無比，與真蝠鲼外貌和游動姿勢相差無異，令人難辨真假，可謂是長得像、摸得像、游得像。科研團隊到底如何做到如此高的相似度呢？
團隊從魚類行為學出發，在形態、運動、結構、材料各方面仿生。魚身整體軟體覆蓋，沒有任何機械傳動裝置，通過模擬生物的肌肉和軟體組織以及布滿胸鰭的神經網絡線，形成與蝠鲼游動時極其相似的姿勢，是「以假亂真」的關鍵。
仿生蝠鲼不僅外形高仿，而且功能強大。它的核心部件全部國產化，還搭載「華為芯」構成智慧魚腦，而且3節小電池就能在水中續航3小時以上。它搭載了多款水下成像系統和高精度傳感器，可以智能識別魚群種類和數量。在滿足對魚群的實時狀態檢測的同時，它的高仿外形和動作還不會擾亂魚群正常行為。
機械蝠鲼具有效率高、能耗低、功能多等優勢，為海洋資源的開發和保護提供強有力的技術支持。未來能應用於深海勘探、遠洋捕撈等領域。
延伸閱讀：全球首條仿生鯨鯊上海亮相 可靈活游動 下潛深至10米
微型機械蚊 無聲潛伏靈巧避開雷達
前面介紹了地上爬的、水中游的動物機械人，現在來看看空中飛的機械人。國防科技大學研發的微型仿生機械蚊，長2厘米，翼展3厘米，重量不足0.3克。它能像蚊子一樣在複雜的環境裏自由穿梭，無聲無息地潛入傳統偵察手段難以觸及的區域，就像隱形哨兵一樣。因為體積微小，它還可以「隱身」避開雷達探測。
這款機械蚊已經完成實戰環境測試，有廣泛的應用前景，可以在倒塌建築中準確找到失蹤者位置，也能進入狹窄空間進行環境監測和數據收集。
如今，仿生動物機械人多以高校和科研機構為主要研發單位。儘管仿生動物機械人的技術突破依然是難點之一，但隨着更多科研機構、高校與企業聯合攻關，研發周期將進一步縮短，並推動規模化落地。仿生動物機械人將會向智能化、專業化、集群化不斷邁進。