
在機器人進入家庭之前,很多問題必須解決,包括感測器、馬達、電力供應(yīng)、以及人工智慧。下面我們介紹一下這些技術(shù)領(lǐng)域的進展。
機器人感測器
工業(yè)控制領(lǐng)域,感測器無處不在,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)境是通用機器人的基礎(chǔ),人類皮膚包含多種感測器,可以感知壓力、溫度和物體接觸,這個感測器網(wǎng)路足有上百萬個感測器。目前,已經(jīng)進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(www.peratech.com)基於一項QuantumTunnelingComposite(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)建了感測器陣列,不僅感知觸摸,還能感知溫度,在此技術(shù)基礎(chǔ)上,增加更多的感測器,甚至可以感知光以及聲音。
機器人馬達
不論是線性還是旋轉(zhuǎn)電機,在機器人應(yīng)用中,都存在重量、尺寸和機械轉(zhuǎn)換效率問題,旋轉(zhuǎn)電機在人形機器人中很有用,當(dāng)然,肌肉馬達是更好的選擇,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製造,可以伸縮220%,每秒30,000%!同時擁有超過鋼鐵的抗張強度,還可以在極限溫度下使用(-196~1538℃),一旦這種技術(shù)應(yīng)用于機器人,機器人和假肢將會非常敏捷和強壯。
機器人大腦
人類可以很輕鬆的穿過街道而不被汽車碰到,這個過程的運算量相當(dāng)?shù)拇?,而人卻可以在無意識的狀態(tài)下完成。讓機器人完成這個動作,還有很多問題需要解決。當(dāng)今的矽技術(shù)還有很多物理限制,下一代數(shù)文書處理將使用量子設(shè)備,將會在單一設(shè)備中完成非常多的運算,還可以降低電力消耗。
電力供應(yīng)
預(yù)期中的人形機器人必須能連續(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,目前的電機和電腦需要上百瓦的電力,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,進展速度也許會讓我們大吃一驚。