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- 機(jī)器人普及需解決幾大技術(shù)問題
- 來源：中華工控網(wǎng) 發(fā)表于 2011/3/13
在機(jī)器人管家進(jìn)入家庭之前，還有很多技術(shù)問題必須解決，但當(dāng)今技術(shù)的進(jìn)步，足以讓我們驚訝。我們經(jīng)常聽到：機(jī)器人將永遠(yuǎn)的改變生活方式，讓生活更舒適。但是，機(jī)器人在哪兒呢？怎么從來沒見過？
在機(jī)器人進(jìn)入家庭之前，很多問題必須解決，包括傳感器、馬達(dá)、電力供應(yīng)、以及人工智能。下面我們介紹一下這些技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)展。
機(jī)器人傳感器
工業(yè)控制領(lǐng)域，傳感器無處不在，通常針對設(shè)備的應(yīng)用特殊設(shè)計，比如溫度、壓力、pH值甚至圖像。精確的感知環(huán)境是通用機(jī)器人的基礎(chǔ)，人類皮膚包含多種傳感器，可以感知壓力、溫度和物體接觸，這個傳感器網(wǎng)絡(luò)足有上百萬個傳感器。目前，已經(jīng)進(jìn)行了很多類皮膚材料的研究。人工皮膚應(yīng)該可以自我修復(fù)，感知壓力和溫度，Peratech公司基于一項(xiàng)Quantum Tunneling Composite(QTC)的專利技術(shù)，開發(fā)出一種新型材料，粘膠中混合納米導(dǎo)體材料，可以很好的檢測到壓力，該材料已經(jīng)商用。
而日本研究者構(gòu)建了傳感器陣列，不僅感知觸摸，還能感知溫度，在此技術(shù)基礎(chǔ)上，增加更多的傳感器，甚至可以感知光以及聲音。
機(jī)器人馬達(dá)
不論是線性還是旋轉(zhuǎn)電機(jī)，在機(jī)器人應(yīng)用中，都存在重量、尺寸和機(jī)械轉(zhuǎn)換效率問題，旋轉(zhuǎn)電機(jī)在人形機(jī)器人中很有用，當(dāng)然，肌肉馬達(dá)是更好的選擇，或者某種會感應(yīng)電場的材料。人類大約有640塊肌肉成對操作，可改變長度大約為20%-40%，速度約每秒20%。
德克薩斯大學(xué)研究者發(fā)現(xiàn)一種合成肌肉材料，由碳納米管氣凝膠片制造，可以伸縮220%，每秒30,000% ！同時擁有超過鋼鐵的抗張強(qiáng)度，還可以在極限溫度下使用(-196~1538℃)，一旦這種技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人，機(jī)器人和假肢將會非常敏捷和強(qiáng)壯。
機(jī)器人大腦
人類可以很輕松的穿過街道而不被汽車碰到，這個過程的運(yùn)算量相當(dāng)?shù)拇螅藚s可以在無意識的狀態(tài)下完成。讓機(jī)器人完成這個動作，還有很多問題需要解決。當(dāng)今的硅技術(shù)還有很多物理限制，下一代數(shù)字處理將使用量子設(shè)備，將會在單一設(shè)備中完成非常多的運(yùn)算，還可以降低電力消耗。
電力供應(yīng)
預(yù)期中的人形機(jī)器人必須能連續(xù)操作許多小時，而當(dāng)今的電池技術(shù)，還不足以支撐目前的消耗，目前的電機(jī)和計算機(jī)需要上百瓦的電力，電池將很快用光。電力車的研究將幫助解決這個問題。
隨著新技術(shù)的發(fā)展，很多技術(shù)問題將被克服，進(jìn)展速度也許會讓我們大吃一驚。
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