2019年8月20-25日，全球領(lǐng)先的工業(yè)自動(dòng)化和教學(xué)培訓(xùn)企業(yè)Festo將亮相世界機(jī)器人大會(huì)（展位號(hào)：A210）。這是Festo第四次參加世界機(jī)器人大會(huì)，每年Festo展臺(tái)都會(huì)帶來精彩的仿生表演。今年Festo飛行家族成員智能飛鳥以及水下機(jī)器人仿生水母，將親臨現(xiàn)場，揭秘超輕型飛行機(jī)器人的飛行奧秘以及水下機(jī)器人的神秘世界。此外，F(xiàn)esto還將展示數(shù)字化產(chǎn)品墻、革命性的數(shù)字化氣動(dòng)技術(shù)數(shù)字控制終端（VTEM）、節(jié)能模塊等Festo最新的數(shù)字化產(chǎn)品和解決方案。

在Festo，自然和技術(shù)是一個(gè)不可分割的整體。自20世紀(jì)90年代初以來，F(xiàn)esto在仿生學(xué)領(lǐng)域投入了大量精力，回顧Festo 25年的企業(yè)仿生學(xué)歷史，是一個(gè)研究自然的時(shí)代，一個(gè)豐富經(jīng)驗(yàn)的時(shí)代，一個(gè)自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代。Festo 與多所著名高校、研究所和研發(fā)公司聯(lián)手，致力于將自然基本原理應(yīng)用到自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域。 

具有團(tuán)隊(duì)合作精神的螞蟻機(jī)器人，像章魚一樣的機(jī)器人手臂，帶吸盤的抓握觸手，成群結(jié)伴起舞的蝴蝶，帶仿生翼膜的蝙蝠，具有敏銳觸感的氣動(dòng)機(jī)械臂，人工智能的仿生工位，用思維控制的機(jī)器，過去的25年，F(xiàn)esto仿生團(tuán)隊(duì)完成了抓取、空氣和水運(yùn)動(dòng)以及氣動(dòng)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的多項(xiàng)仿生項(xiàng)目。掌握技術(shù)的復(fù)雜性、開拓未來的業(yè)務(wù)領(lǐng)域并以負(fù)責(zé)任的方式塑造未來自動(dòng)化。仿生學(xué)為未來自動(dòng)化創(chuàng)造了新的解決方案空間，揭示了生物如何滿足不斷變化的條件和智能進(jìn)化策略如何轉(zhuǎn)化為一個(gè)高效的自動(dòng)化——適者生存。我們的仿生學(xué)家開辟了未來的商業(yè)領(lǐng)域，并指出，可以通過仿生學(xué)研究來戰(zhàn)勝日益增長的技術(shù)復(fù)雜性。流程數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0是當(dāng)前自動(dòng)化領(lǐng)域的主要發(fā)展趨勢。

優(yōu)雅的水中舞者——仿生水母AquaJellies 2.0

仿生水母

此次亮相機(jī)器人大會(huì)的仿生家族成員之一的仿生水母，模仿自然界中水母的運(yùn)動(dòng)方式，優(yōu)雅自如地在水中翩翩起舞。

仿生水母是一個(gè)高度集成的輕量化模型，由一個(gè)透明的半球、一個(gè)中央防水機(jī)身以及八條用于推進(jìn)的觸手組成。仿生水母的透明半球內(nèi)安裝了環(huán)形控制板，集成了光電、壓力和無線電傳感器。通過處理器監(jiān)控推進(jìn)方向。防水機(jī)身位于仿生水母的中心，里面安裝了中央電驅(qū)動(dòng)單元、兩塊鋰電池和旋轉(zhuǎn)盤的伺服電機(jī)。電驅(qū)動(dòng)單元可以驅(qū)動(dòng)防水機(jī)身頂部和底部安裝的兩個(gè)傳動(dòng)盤，并由傳動(dòng)盤上的菱形關(guān)節(jié)帶動(dòng)水母的八只觸手運(yùn)動(dòng)。

仿生水母有智能化的自適應(yīng)機(jī)構(gòu)，集成了通信和傳感器技術(shù)以及實(shí)時(shí)診斷功能，實(shí)現(xiàn)多個(gè)水母在有限空間內(nèi)的協(xié)調(diào)集體行為。每個(gè)水母自主確定推進(jìn)系統(tǒng)方向的下一步取決于電池電量的狀態(tài)以及與其他水母的距離。通過一個(gè)應(yīng)用程序便可顯示并跟蹤每個(gè)水母的當(dāng)前狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)診斷。

作為制造和加工行業(yè)的全球合作伙伴，F(xiàn)esto 的核心競爭力在于面對未來的生產(chǎn)和工作環(huán)境尋求新的解決方案。借助仿生水母，F(xiàn)esto展示了水處理行業(yè)未來高效系統(tǒng)的潛力與理念。過程監(jiān)控和狀態(tài)監(jiān)控在所有設(shè)備與過程工業(yè)中是十分重要的主題，在水處理技術(shù)中也不例外。自我組織功能已經(jīng)在今天的水處理技術(shù)中得以應(yīng)用，例如從多個(gè)分散的雨水儲(chǔ)水池中將收集的雨水引進(jìn)集中的污水凈化設(shè)備中。狀態(tài)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)了高效的操作、保養(yǎng)和維修。借助持續(xù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和診斷功能，可以從污水處理廠的遠(yuǎn)程控制中心對整個(gè)工廠進(jìn)行控制和監(jiān)控。如果將仿生水母中的信息結(jié)構(gòu)原理應(yīng)用于雨水儲(chǔ)水池的控制系統(tǒng)，分散單元狀態(tài)監(jiān)測的持久校準(zhǔn)等通信功能將成為可能。在未來的工廠中，信息和通信技術(shù)將與傳統(tǒng)工業(yè)流程相融合，而仿生水母的出現(xiàn)已經(jīng)成為這類整體互聯(lián)系統(tǒng)的最好說明。

破譯鳥類飛行——智能飛鳥Smartbird

智能飛鳥

從銀鷗中汲取靈感，利用從仿生學(xué)習(xí)項(xiàng)目“空中鰩魚”和“空中企鵝”中獲得的經(jīng)驗(yàn)， Festo首次解密鳥類飛行原理，成功地將高能效的技術(shù)與自然模型相結(jié)合。本次大會(huì)，智能飛鳥將再次來到中國北京，與現(xiàn)場觀眾們親密互動(dòng)。 

自然界中沒有浪費(fèi)，所有能量使用都最大化。智能飛鳥的外形和輕量化碳纖維結(jié)構(gòu)經(jīng)過優(yōu)化，是運(yùn)動(dòng)節(jié)能和節(jié)省材料使用的典范。僅通過怕打翅膀就能前進(jìn)和爬升，功耗僅為25瓦。它是一種高性能、超輕型飛行模型，總重量約為450克，翼展2米。

鳥類飛行的奧秘在于鳥翼的主動(dòng)扭轉(zhuǎn)。主動(dòng)扭轉(zhuǎn)將空氣動(dòng)力效率從 30％（被動(dòng)扭轉(zhuǎn)）提高到了 80％。智能飛鳥與眾不同的特性就在于它的翅膀可主動(dòng)扭轉(zhuǎn)，無需使用額外爬升裝置，僅憑撲翼便可進(jìn)行自主起飛、飛行、滑翔和降落， 具有優(yōu)秀的空氣動(dòng)力學(xué)性能和最大的飛行靈活性。

由于關(guān)節(jié)式主動(dòng)扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)需要拍打動(dòng)作和扭轉(zhuǎn)動(dòng)作精確協(xié)調(diào)，因此受到不間斷全方位監(jiān)控。智能飛鳥的軀干中安裝了電池、馬達(dá)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、曲軸機(jī)構(gòu)以及控制和調(diào)節(jié)性電子元件。通過雙向無線電通信傳送（即 ZigBee 協(xié)議）電池電量、功耗和操作員的輸入數(shù)據(jù)等工作參數(shù)，以便監(jiān)控翅膀的位置和扭轉(zhuǎn)。在飛行過程中，不僅可以持續(xù)記錄智能飛鳥的翅膀位置和扭轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，還可以實(shí)時(shí)調(diào)整并優(yōu)化扭轉(zhuǎn)控制參數(shù)，從而確保飛行的穩(wěn)定性，保證飛行的安全。

受到仿生成果技術(shù)轉(zhuǎn)化的啟發(fā)，F(xiàn)esto早在過去就已經(jīng)開發(fā)了得到行業(yè)認(rèn)可的產(chǎn)品，更注重節(jié)能和節(jié)省資源。我們正試圖將能源效率和輕質(zhì)結(jié)構(gòu)等方面的知識(shí)應(yīng)用到 Festo 或客戶的產(chǎn)品上，為合作伙伴提供更高效的產(chǎn)品和解決方案。Festo已結(jié)合氣缸和直線電驅(qū)的優(yōu)勢開發(fā)了混合驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)了快速、高精度的直線電驅(qū)動(dòng)器技術(shù)。智能飛鳥中用于直線和旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的耦合驅(qū)動(dòng)技術(shù)可用于水力發(fā)電機(jī)（即所謂的翼沖程發(fā)電機(jī)）以及過程自動(dòng)化中的新型驅(qū)動(dòng)器。

從仿生概念到批量產(chǎn)品

自適應(yīng)抓手

抓取這項(xiàng)技能一直在仿生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)中扮演著重要角色。大自然常常為工業(yè)應(yīng)用提供令人驚嘆的創(chuàng)意與全新的解決方案。在Festo跨學(xué)科研究網(wǎng)絡(luò)中已開發(fā)出多種仿生抓取應(yīng)用，其中兩項(xiàng)已經(jīng)進(jìn)一步發(fā)展為批量產(chǎn)品。

自適應(yīng)抓手手指DHAS的設(shè)計(jì)基于魚尾鰭令人驚嘆的行為特性。如果按壓鰭片的側(cè)面，尾鰭會(huì)朝壓力點(diǎn)彎曲，而不是遠(yuǎn)離壓力點(diǎn)。開發(fā)人員通過兩個(gè)利用中間橋板相互連接的柔性聚氨酯膠帶，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了魚鰭效應(yīng)FinRay Effect?。無論是平行還是居中排列：抓手手指堅(jiān)固且柔性，可在抓取時(shí)輕松適應(yīng)工件的外形，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。這樣可以輕柔且牢固地抓住具有不規(guī)則表面的易損物體。DHAS已經(jīng)在食品工業(yè)中得到了應(yīng)用，如水果及蔬菜分類。

另一個(gè)自適應(yīng)抓手DHEF，它的工作原理和變色龍舌頭一樣。為了捕獲獵物，變色龍可以讓它的舌頭像橡皮筋一樣突然彈出。在它的舌頭觸到昆蟲之前，舌頭中央向后拉伸，而邊緣繼續(xù)向前移動(dòng)。由此，變色龍的舌頭可匹配各個(gè)獵物的外形和大小，并且可以牢固包裹。DHEF抓手的重要組成部分是一個(gè)仿照變色龍的舌頭設(shè)計(jì)的、略微過壓填充的硅膠帽蓋，可根據(jù)物體外型靈活地進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，由此包裹并抓取物體。通過使用比例閥進(jìn)行相應(yīng)控制，可實(shí)現(xiàn)對多個(gè)物體的抓取，例如盒子中的螺絲。

仿生互動(dòng)型教育Bionics4Education

仿生學(xué)習(xí)套件

Festo于2006年建立了仿生學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，與知名大學(xué)、研究部門和小型創(chuàng)新公司合作。借助仿生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，F(xiàn)esto利用“仿生”方法解決自動(dòng)化行業(yè)的問題。仿生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)與Festo教學(xué)培訓(xùn)部（Festo Didactic）的創(chuàng)新流程緊密相連，體現(xiàn)了我們對技術(shù)教育和培訓(xùn)的承諾。

Festo創(chuàng)建仿生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)不僅包括從自然中學(xué)習(xí)，更是要激發(fā)年輕一代對技術(shù)的熱忱。Bionics4Education項(xiàng)目是為未來的工程師量身打造的互動(dòng)型教育理念。借助互動(dòng)型教育理念中包含的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)套件，學(xué)生們可以創(chuàng)造性地制作仿生樣本。Festo研發(fā)的Bionics Kit仿生學(xué)習(xí)套件，將仿生技術(shù)帶進(jìn)課堂。仿生學(xué)習(xí)套件將動(dòng)手操作工具和數(shù)字教學(xué)平臺(tái)結(jié)合。學(xué)生們可以利用仿生學(xué)習(xí)套件的核心組件、微控制器、伺服電機(jī)搭配不同的配件拼裝成魚、象鼻子和變色龍的舌頭。仿生學(xué)習(xí)套件的概念不局限于這三種仿生機(jī)器人的組裝，而是啟發(fā)思考更多可能性。鍛煉學(xué)生們的創(chuàng)造力、創(chuàng)新力、與解決問題的能力。所有教學(xué)材料均在Festo教學(xué)培訓(xùn)部（Festo Didactic）教育專家的幫助下，為教育學(xué)與教學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用量身定做。

本屆機(jī)器人大會(huì)，您將有機(jī)會(huì)在Festo展臺(tái)參與Bionics Kit仿生學(xué)習(xí)套件的趣味互動(dòng)。共同探索更多仿生技術(shù)奧秘。

除了精彩的仿生表演和互動(dòng)，作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，F(xiàn)esto也將帶來最新的工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用展示，包括氣動(dòng)領(lǐng)域的革新產(chǎn)品，世界上首個(gè)由APP控制的閥，F(xiàn)esto數(shù)字控制終端VTEM；Festo能源效率解決方案；以及全新的數(shù)字化產(chǎn)品及行業(yè)解決方案。

關(guān)于費(fèi)斯托

費(fèi)斯托成立于1925年，是自動(dòng)化技術(shù)和技術(shù)培訓(xùn)領(lǐng)域的世界領(lǐng)先供應(yīng)商。公司總部位于德國埃斯林根，是一家獨(dú)立的家族企業(yè)。費(fèi)斯托集團(tuán)業(yè)務(wù)遍及全球200個(gè)行業(yè)，為超過30萬的客戶提供領(lǐng)先的氣動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)技術(shù)及全面解決方案。同時(shí)，F(xiàn)esto Didactic為全球超過4萬名客戶提供先進(jìn)的工程培訓(xùn)設(shè)備及課程。Festo 集團(tuán)在2018財(cái)年的銷售額達(dá)到32億歐元，在全球250個(gè)地區(qū)設(shè)立分支機(jī)構(gòu)，員工總數(shù)達(dá)21,200 人。 8%的年銷售額用于研發(fā)領(lǐng)域的投資。

Festo在中國的業(yè)務(wù)始于1985年。目前在大中華區(qū)設(shè)有超過200個(gè)銷售辦公室和授權(quán)經(jīng)銷商網(wǎng)點(diǎn)。位于上海的亞太技術(shù)中心和大中華區(qū)解決方案中心為區(qū)域內(nèi)客戶提供定制產(chǎn)品和方案，在濟(jì)南的全球生產(chǎn)中心和中國物流中心、位于上海的華東配送中心、以及位于廣州的華南配送中心為提升中國市場供應(yīng)和服務(wù)提供保障。費(fèi)斯托為中國市場提供工廠自動(dòng)化和過程自動(dòng)化的氣動(dòng)和電動(dòng)技術(shù)及全面解決方案，主要服務(wù)于汽車、橡塑、電子和輕型裝配行業(yè)，食品飲料包裝、水/污水處理以及生物技術(shù)/制藥等行業(yè)。費(fèi)斯托體驗(yàn)中心，激發(fā)創(chuàng)新的運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)室，費(fèi)斯托在這里攜手客戶共同開發(fā)最具價(jià)值的工業(yè)自動(dòng)化前沿解決方案。同時(shí)，F(xiàn)esto Didactic（教育培訓(xùn)部門）為大中華地區(qū)1000多家企事業(yè)單位、高校、職業(yè)院校與實(shí)訓(xùn)基地提供工業(yè)培訓(xùn)的整體解決方案——從實(shí)驗(yàn)室建設(shè)到課程體系建設(shè)，并能夠向我們的學(xué)員提供資格認(rèn)證和就業(yè)指導(dǎo)。目前公司在中國有約2,300名員工。