作為一種前沿技能研討范疇,納米機器人正在從實驗室走向市場,對此美國密歇根州立大學(xué)電氣及計算機工程系教授、中國科學(xué)院沈陽自動化研討所席寧指出,以納米機器人為代表的超限機器人技能,有望拉動機器人產(chǎn)業(yè)的開展,并將會成為一個極為主要的運用范疇。
席寧指出,當(dāng)機器人最開端呈現(xiàn)的時分,機器人和人在相同的環(huán)境里進(jìn)行作業(yè),開展機器人首要的意圖是代替人。因為信息技能的開展,從機器人簡略的代替人,如今開展到可以拓寬人的才干,機器人除了可以干一些人精干不想干的作業(yè)以外,還精干一些人干不了作業(yè)。比方機器人聯(lián)網(wǎng)后,人可以經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)操控遠(yuǎn)處的機器人,就可以做一些人夠不著、摸不著的作業(yè),所以信息技能給機器人供給了新的動力,一起也供給了新的運用。
另一方面,納米和微納米技能的開展也給機器人供給了新的運用范疇。比方在微納米范疇,最具有應(yīng)戰(zhàn)性的疑問即是環(huán)境十分小,人類要操作的方位也十分小,如今機器人把本來看不見、摸不著的東西變得能看到、能摸著,拓寬了人在細(xì)小環(huán)境里的加工才干。而生物技能的開展也給機器人供給了許多新的運用范疇,可是生物范疇跟傳統(tǒng)的制作業(yè)不太相同,因為細(xì)胞生活在特定的生理條件下,要把機器人技能推廣到這個范疇,不只是操作的物質(zhì)很小,環(huán)境也很格外。
所以從這幾個方面講,機器人可以拓寬人的才干,可以戰(zhàn)勝間隔給人帶來的艱難,也能戰(zhàn)勝標(biāo)準(zhǔn)給人帶來的艱難,還可以戰(zhàn)勝環(huán)境給人帶來的艱難,比方生理環(huán)境。歸納起來,機器人除了簡略的代替人以外,還能拓寬人的才干,這即是超限機器人,可以逾越人的極限,戰(zhàn)勝間隔、標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境給人類帶來的艱難。
信息技能帶來的新人物
機器人最主要的運用即是自動化,機器人是自動化的東西。可是要到達(dá)自動化的意圖,首要要有機器人,一起還要有傳感器,這兩個東西聯(lián)系起來才干發(fā)生自動化。因為經(jīng)過傳感器可以把物理國際的信息成為數(shù)據(jù),經(jīng)過對數(shù)據(jù)的剖析可以作決議計劃,反過來作用到物理國際上,這即是自動化的進(jìn)程。
如今機器人和傳感器成為了一個從信息國際、數(shù)據(jù)和物理國際中心的交互東西,所以機器人從簡略的代替人的東西成為了一個互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,這個即是信息技能開展帶給機器人的新人物。
經(jīng)過機器人聯(lián)網(wǎng),可以構(gòu)成所謂的物聯(lián)網(wǎng),機器人經(jīng)過傳感器可以監(jiān)測環(huán)境,一起還可以經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)和機器人可以長途運用加工設(shè)備進(jìn)行加工。這么可以把本來間隔給人類帶來的艱難經(jīng)過機器人技能和網(wǎng)絡(luò)技能戰(zhàn)勝了。一起還可以經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一些醫(yī)療的確診和治療,經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)讓機器人做一些安全和國防方面的作業(yè)。
在開發(fā)技能方面,如今經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)和機器人的聯(lián)系,可以進(jìn)行長途的感知和操作,這么網(wǎng)絡(luò)不只可以傳達(dá)信息、數(shù)據(jù)、聲響等多媒體信息,經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)還可以傳達(dá)動作、感受,把這些動作、感受和傳統(tǒng)的聲響、圖畫聯(lián)系起來,就要叫超媒體。
縮小了規(guī)劃、出產(chǎn)和用戶的間隔
席寧指出,在制作方面,如今許多工廠都是因為勞動力報價的因素設(shè)置在其他國家。比方美國轎車的座椅是在美國規(guī)劃的,可是出產(chǎn)可能在墨西哥出產(chǎn),所以要對座椅的質(zhì)量進(jìn)行檢查。一般可以用人直接接觸就可以感知軟硬程度并進(jìn)行打分,判別椅子是否到達(dá)要求。但在長途的情況下,則可以經(jīng)過機器人技能,機器人帶有傳感器,經(jīng)過接觸把感受經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳過去,規(guī)劃人員在長途再經(jīng)過接觸設(shè)備,便可以到達(dá)直接接觸椅子的感受徹底相同的感受,這么可以進(jìn)行質(zhì)量操控以及協(xié)助他們進(jìn)行規(guī)劃。經(jīng)過機器人和網(wǎng)絡(luò)技能就把出產(chǎn)和規(guī)劃中心的間隔縮短了。
一起,大家還可以用這種技能進(jìn)行客戶定制,比方去買車,每個椅子都是相同,可是假如有這個機器人技能,經(jīng)過數(shù)學(xué)模型把感受再現(xiàn)出來,買車的時分可以一直摸,直到選出適宜的,然后根據(jù)數(shù)據(jù)造出一個椅子,滿足你的需要。恰是基于此,機器人技能把規(guī)劃、出產(chǎn)和用戶之間的間隔縮小了。
當(dāng)時,微納米技能給機器人的開展有什么推進(jìn)和新的運用?席寧指出,微納米技能的開展主要的方面是呈現(xiàn)了許多新的資料,如納米碳管、石墨烯,把這些資料成為有用的設(shè)備,比方傳感器、電子元器件,其間很主要的進(jìn)程即是制作進(jìn)程。
制作業(yè)運用機器人最成功
席寧表明,機器人技能最成功的運用范疇是制作業(yè),格外是轎車制作業(yè)。大概有90%的工業(yè)機器人都用于轎車制作的進(jìn)程。但生物醫(yī)藥范疇的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于轎車行業(yè),可是在新藥開發(fā)的進(jìn)程中,許多進(jìn)程都是人工的,且開發(fā)成本是十分高。怎么把這個進(jìn)程成為自動化是一個十分主要的作業(yè),是今日醫(yī)藥行業(yè)面對的一個很大的應(yīng)戰(zhàn)。
如今開發(fā)一個新藥要10~15年的時刻,要花10億~15億美元。像輝瑞制藥這么的公司每年只能開宣布1~2個新藥,花費的錢許多。人類卻不斷呈現(xiàn)新的疾病,病不斷增加,研制藥物的費用越來越高,呈現(xiàn)的新藥越來越少,是人類面對的很大應(yīng)戰(zhàn),解決這個疑問主要的路徑即是把新藥開發(fā)的進(jìn)程自動化,假如可以自動化,帶來的效益是十分高的。所以怎么把機器人技能用于新藥開發(fā)進(jìn)程值得研討。
全部轎車行業(yè)的產(chǎn)量是8650億美元,大家預(yù)算機器人和自動化技能發(fā)生了6560億美元的產(chǎn)量,假如不必機器人、自動化,如今的產(chǎn)量也就2000多億美元,自動化和機器人帶來了6000多億美元的產(chǎn)量。假如用相同的形式把這個轉(zhuǎn)移到制藥工業(yè),比轎車產(chǎn)量大,可以到達(dá)9800億美元,并且自動化程度十分低,潛在的產(chǎn)量有6800多億美元的空間。假如可以成功的把機器人和自動化用于新藥開發(fā),發(fā)生像今日轎車工業(yè)這么大的運用,可以發(fā)明五六千億美元的產(chǎn)量,這是潛在十分大。但疑問和應(yīng)戰(zhàn)也是很大,艱難也是許多的。
在這方面,席寧和他的團隊計劃開發(fā)一套自動化的體系,就像今日出產(chǎn)的自動化相同,不是安裝零件而是開發(fā)新藥,以進(jìn)步新藥開發(fā)的功率。
總歸,賀德克機器人技能除了代替人以外,更主要還能拓寬人的功用,可以做一些人做不到的作業(yè),經(jīng)過跟信息技能聯(lián)系可以在遠(yuǎn)處進(jìn)行感知和操控。經(jīng)過納米機器人可以在細(xì)小的環(huán)境中進(jìn)行感知和操控,可以戰(zhàn)勝因為間隔、標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境給人帶來的艱難,然后進(jìn)行操作和操控。