机器人技术的发展现状及未来展望

执行器

机器人系统区别于其它电子系统的特性之一是移动。只有具有移动能力的系统才能归类到机器人。要使机器人移动,就必须为之提供执行器。最常见的执动器是电动机(直流、步进或伺服电机),尽管也使用非电磁(如气动和液压)执行器。

电机技术的创新及更好的材料和更先进的制造能力已逐步减小了电机的尺寸并提高了电机的效率,但执行器技术的真正创新将来自其它领域,如可电弯曲的合金。

这些“纳米肌肉”将改变机器人移动的方式,帮助机器人设计师模仿人类和动物的动作。这种合金很轻,其机械性能与我们自己的肌肉相近。

总之,材料领域的研究将向我们提供响应速度更快、力量更大、重量更轻、可充当为肌型执行器的合金。

电源

由于有线电源不适于自行移动的机器人,在机器人中最常见的电源是电池。但电池显然是机器人长期现场部署的限制因素,而且,如所周知,运动会相对消耗更多的能量。另外,电池可能也是机器人系统中最大和最重的一个部分,对于要求体积小机动性强的机器人来说,这将给机械设计带来问题。

因而,机器人行业将会对电池技术的任何进步迅速加以利用。

在未来,预计对自行发电的机器人的需求将会增加。目前,已经出现了利用太阳能和其它能量收获方法以增加其能量供给的机器人。电源领域最近的创新之一是RoboticTechnology公司的Eatr机器人(强动力自主战术机器人),它可以收集和燃烧生物体来增加其能量供给。

未来展望

机器人技术还有很多创新有待完成。如果该技术继续沿着目前的道路前行,我们将会看到这样的机器人,成千上万甚至上百万的传感器连接到一些较小的处理节点,这些节点连接到更大的中央处理节点,后者通过远程链接与中心站及其它机器人进行通讯。这些传感器将向机器人提供反馈,机器人利用这些信息驱动轻巧的执行器迅速高效地完成手头的任务,并在此过程中通过自学习不断改进控制方法。

我们并不怀疑这一切将会发生,尚不明确的只是何时会变成现实。 

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