向小微领域扩展 超限机器人技术走向市场

供稿：中国工控网 2015/12/16

作为一种前沿技术研究领域，纳米机器人正在从实验室走向市场，对此美国密歇根州立大学电气及计算机工程系教授、中国科学院沈阳自动化研究所席宁指出，以纳米机器人为代表的超限机器人技术，将在健康服务、微观医疗、制药工等新领域得以拓展。

　　机器人应用向小微领域扩展

　　席宁指出，当机器人开始出现的时候，机器人和人在同样的环境里进行工作，发展机器人主要的目的是代替人。由于信息技术的发展，从机器人简单的 代替人，现在发展到可以扩展人的能力，机器人除了能够干一些人能干不想干的工作以外，还能干一些人干不了工作。比如机器人联网后，人可以通过网络控制远处 的机器人，就可以做一些人够不着、摸不着的事情，所以信息技术给机器人提供了新的动力，同时也提供了新的应用。

　　另一方面，纳米和微纳米技术的发展也给机器人提供了新的应用领域。比如在微纳米领域，具有挑战性的问题就是环境非常小，人类要操作的位置也非常小，现在机器人把原来看不见、摸不着的东西变得能看到、能摸着，扩展了人在微小环境里的加工能力。而生物技术的发展也给机器人提供了很多新的应用领域， 但是生物领域跟传统的制造不太一样，因为细胞生活在特定的生理条件下，要把机器人技术推广到这个领域，不仅是操作的物很小，环境也很特别。

　　所以从这几个方面讲，机器人能够扩展人的能力，能够克服距离给人带来的困难，也能克服尺度给人带来的困难，还能够克服环境给人带来的困难，比如 生理环境。综合起来，机器人除了简单的代替人以外，还能拓展人的能力，这就是超限机器人，可以超越人的限度，克服距离、尺度和环境给人类带来的困难。

　　信息技术让机器人承担新角色 

　　机器人重要的应用就是自动化，机器人是自动化的工具。但是要达到自动化的目的，首先要有机器人，同时还要有传感器，这两个东西结合起来才能产 生自动化。因为通过传感器可以把物理的信息变成数据，通过对数据的分析可以作决策，反过来作用到物理上，这就是自动化的过程。

　　现在机器人和传感器变成了一个从信息、数据和物理中间的交互工具，所以机器人从简单的代替人的工具变成了一个互联网基础设施，这个就是信息技术发展带给机器人的新角色。

　　通过机器人联网，可以形成所谓的物联网，机器人通过传感器可以监测环境，同时还可以通过物联网和机器人可以远程使用加工设备进行加工。这样可以 把原来距离给人类带来的困难通过机器人技术和网络技术克服了。同时还可以通过网络进行一些医疗的诊断和治疗，通过网络让机器人做一些安全和国防方面的工 作。

　　在开发技术方面，现在通过网络和机器人的结合，可以进行远程的感知和操作，这样网络不仅能够传播信息、数据、声音等多媒体信息，通过网络还可以传播动作、感觉，把这些动作、感觉和传统的声音、图像结合起来，就要叫超媒体。

微纳米技术改善机器人核心部件

席宁指出，在制造方面，现在很多工厂都是由于劳动力价格的原因设置在别的国家。比如美国汽车的座椅是在美国设计的，但是生产可能在墨西哥生产， 所以要对座椅的进行检测。通常可以用人直接触摸就可以感知软硬程度并进行打分，判断椅子是否达到要求。但在远程的情况下，则可以通过机器人技术，机器 人带有传感器，通过触摸把感觉通过网络传过去，设计人员在远程再通过触摸装置，便可以达到直接触摸椅子的感觉完全一样的感觉，这样能够进行控制以及帮 助他们进行设计。通过机器人和网络技术就把生产和设计中间的距离缩短了。

　　同时，人们还可以用这种技术进行客户定制，比如去买车，每个椅子都是一样，但是如果有这个机器人技术，通过数学模型把感觉再现出来，买车的时候可以一直摸，直到选出合适的，然后根据数据造出一个椅子，满足你的需求。正是基于此，机器人技术把设计、生产和用户之间的距离缩小了。

　　当前，微纳米技术给机器人的发展有什么推动和新的应用？席宁指出，微纳米技术的发展重要的方面是出现了很多新的材料，如纳米碳管、石墨烯，把这些材料变成有用的装置，比如传感器、电子元器件，其中很重要的过程就是制造过程。