從這兩個(gè)方面,推動(dòng)和拉動(dòng)了機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。所以我們從新技術(shù)的出現(xiàn)和新應(yīng)用的出現(xiàn)來談一下機(jī)器人的發(fā)展。
當(dāng)機(jī)器人最開始出現(xiàn)的時(shí)候,機(jī)器人和人在同樣的環(huán)境里進(jìn)行工作,發(fā)展機(jī)器人主要的目的是代替人。由于信息技術(shù)的發(fā)展,從機(jī)器人簡(jiǎn)單地代替人,現(xiàn)在發(fā)展到可以擴(kuò)展人的能力,機(jī)器人除了能夠干一些人能干不想干的工作以外,還能干一些人干不了工作。比如機(jī)器人聯(lián)網(wǎng)后,我們?nèi)丝梢酝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)控制遠(yuǎn)處的機(jī)器人,就可以做一些人夠不著、摸不著的事情,所以信息技術(shù)給機(jī)器人的提供了新的動(dòng)力,同時(shí)也提供了新的應(yīng)用。
另一方面,納米和微納米技術(shù)的發(fā)展也給機(jī)器人提供了新的應(yīng)用領(lǐng)域。
比如在微納米領(lǐng)域,最具有挑戰(zhàn)性的問題就是環(huán)境非常小,我們要操作的位置也非常小,是看不見、摸不著的,現(xiàn)在機(jī)器人把原來看不見、摸不著的東西變得能看到、能摸著,擴(kuò)展了人在微小環(huán)境里的加工能力。生物技術(shù)的發(fā)展也給機(jī)器人提供了很多新的應(yīng)用領(lǐng)域,但是生物領(lǐng)域跟傳統(tǒng)的制造業(yè)不太一樣,因?yàn)榧?xì)胞生活在特定的生理?xiàng)l件下,要把機(jī)器人技術(shù)推廣到這個(gè)領(lǐng)域,不僅是操作的物質(zhì)很小,環(huán)境也很特別。
所以從這三個(gè)方面講,機(jī)器人能夠擴(kuò)展人的能力,能夠克服距離給人帶來的困難,也能克服尺度給人帶來的困難,還能夠克服環(huán)境給人帶來的困難,比如生理環(huán)境。綜合起來,機(jī)器人除了簡(jiǎn)單地代替人以外,還能拓展人的能力,這就是我們所說的超限機(jī)器人,超越人的限度,克服距離、尺度和環(huán)境給人類帶來的困難。
1信息技術(shù)給人的發(fā)展帶來了什么新的機(jī)遇和應(yīng)用?
機(jī)器人最重要的應(yīng)用就是自動(dòng)化,機(jī)器人是自動(dòng)化的工具。但是要達(dá)到自動(dòng)化的目的,首先要有機(jī)器人,同時(shí)還要有傳感器,這兩個(gè)東西結(jié)合起來才能產(chǎn)生自動(dòng)化。
因?yàn)橥ㄟ^傳感器可以把物理世界的信息變成數(shù)據(jù),通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析可以作決策,反過來作用到物理世界上,這就是自動(dòng)化的過程。
現(xiàn)在機(jī)器人和傳感器變成了一個(gè)從信息世界、數(shù)據(jù)和物理世界中間的交互工具,所以機(jī)器人從簡(jiǎn)單的代替人的工具變成了一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,這個(gè)就是信息技術(shù)發(fā)展帶給機(jī)器人的新角色。
通過機(jī)器人聯(lián)網(wǎng),我們可以形成所謂的物聯(lián)網(wǎng),機(jī)器人通過傳感器可以監(jiān)測(cè)環(huán)境,同時(shí)還可以通過物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器人可以遠(yuǎn)程使用加工設(shè)備進(jìn)行加工。
這樣可以把原來距離給人類帶來的困難通過機(jī)器人技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)克服了。同時(shí)還可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一些醫(yī)療的診斷和治療,通過網(wǎng)絡(luò)讓機(jī)器人做一些安全和國防方面的工作。
2具體開發(fā)技術(shù)有哪些?我們通過網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器人的結(jié)合,可以進(jìn)行遠(yuǎn)程的感知和操作。這樣,網(wǎng)絡(luò)不僅能夠傳播信息、數(shù)據(jù)、聲音等多媒體信息,現(xiàn)在通過網(wǎng)絡(luò)還可以傳播動(dòng)作、感覺,把這些動(dòng)作、感覺和傳統(tǒng)的聲音、圖像結(jié)合起來,就要叫超媒體。3這有什么應(yīng)用呢?首先可以通過互聯(lián)網(wǎng)支持遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù),進(jìn)行乳腺癌的遠(yuǎn)程診斷。
我們知道乳腺癌傳統(tǒng)的診斷手段是通過 X 光,但是 X 光診斷只能診斷出 80%左右的腫瘤,由于腫瘤的位置和大小的不一樣,有 20%不能通過 X 光診斷,要通過醫(yī)生用手摸的辦法來診斷。這個(gè)就跟醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)很有關(guān)系,在很多邊遠(yuǎn)地區(qū)沒有這種有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生,我們通過機(jī)器人技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來,醫(yī)生可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷,機(jī)器人不僅可以操作,本身還有傳感器,可以把病人身體上的感覺通過網(wǎng)絡(luò)傳到一個(gè)遠(yuǎn)程的地方,通過裝置再現(xiàn)出來,這樣醫(yī)生在遠(yuǎn)程通過裝置和機(jī)器人就能夠感覺到機(jī)器人感覺的信息,醫(yī)生就可以直接對(duì)這個(gè)病人進(jìn)行診斷。通過網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器人把病人和醫(yī)生之間的距離拉近了。
機(jī)器人技術(shù)就在這里面起到了一個(gè)很重要的作用,幫助人們把原來看不到、摸不著的,變成了能看到、能摸著的,還可以進(jìn)行裝配和生產(chǎn)。我們開發(fā)了一套微納米的機(jī)器人,這個(gè)機(jī)器人可以把納米環(huán)境中物質(zhì)之間的作用力直接拓展,讓操作者可以感覺到,這樣可以直接控制微納米機(jī)器人,對(duì)微納米尺度的物質(zhì)和材料進(jìn)行操作,而且可以自動(dòng)的進(jìn)行操作和裝配。

機(jī)器人技術(shù)除了代替人以外,更重要還能拓展人的功能,能夠做一些人做不到的事情,通過跟信息技術(shù)結(jié)合可以在遠(yuǎn)出進(jìn)行感知和控制。
通過智能機(jī)器人可以在微小的環(huán)境中進(jìn)行感知和控制,能夠克服由于距離、尺度、環(huán)境給人帶來的困難,然后進(jìn)行操作和控制。在我們看不到的空間里有一個(gè)廣泛的空間。機(jī)器人除了代替人在我們的范圍內(nèi)有廣泛的應(yīng)用以外,我們?cè)僮咭徊?,在看不到、摸不著的環(huán)境里,服務(wù)機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人同樣可以起到很大的作用,創(chuàng)造很大的價(jià)值,為人類做出很大的貢獻(xiàn)。