1、機(jī)器人的熱點(diǎn)方向和發(fā)展 人工智能是二十一世紀(jì)里具有前沿性和可實(shí)行性的一項(xiàng)頂尖科學(xué)技術(shù)，而機(jī)器人更是人工智能方向中一個(gè)具有極大發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展市場，并對人類生活會(huì)產(chǎn)生巨大改變的分支。機(jī)器人的英文是Robert，Robert來源于捷克作家Karel Capek所寫的一個(gè)劇本：羅薩姆的萬能機(jī)器人。英文的robert來源于捷克文Robota(意為“勞役，苦工”）和波蘭文Robotonik（意為“工人”）。 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織將機(jī)器人定義為一種自動(dòng)的、位置可控的、具有編程能力的多功能機(jī)械手，這種多功能機(jī)械手具有幾個(gè)軸，可以借助可編程序操作來對各種材料、零件進(jìn)行處理，以執(zhí)行各種任務(wù)。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化定義我們可以按

2、以下特征來描述機(jī)器人：（1）機(jī)器人具有類似于人的上肢的一定機(jī)構(gòu)，能夠執(zhí)行一定功能。（2）機(jī)器人具有一定的智力和識(shí)別功能。（3）機(jī)器人是一種人造的工具或電子裝置。 根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)告，全球機(jī)器人的行業(yè)現(xiàn)狀仍延續(xù)了其的增長態(tài)勢，報(bào)道中指出的三個(gè)預(yù)計(jì)展現(xiàn)了機(jī)器人市場的良好勢頭。預(yù)計(jì)2017年全球工業(yè)機(jī)器人銷售量25萬臺(tái)。預(yù)計(jì)到2017年全球工業(yè)機(jī)器人市場容量達(dá)到2700億。預(yù)計(jì)到2017年全球服務(wù)機(jī)器人市場容量達(dá)到500億。這些大數(shù)據(jù)展現(xiàn)了機(jī)器人領(lǐng)域的良好活力，更從側(cè)面看出了機(jī)器人研究的可行性及對社會(huì)的貢獻(xiàn)性。 下面介紹幾種具有巨大發(fā)展前景和研究熱點(diǎn)的機(jī)器人 醫(yī)用機(jī)器人的作用當(dāng)然是十分巨大的，經(jīng)過數(shù)十年的

3、努力，醫(yī)療機(jī)器人已經(jīng)在腦神經(jīng)外科、心臟修復(fù)手術(shù)、膽囊摘除手術(shù)、人工關(guān)節(jié)置換、整形外科、泌尿科手術(shù)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。在提高手術(shù)效果和手術(shù)精度的同時(shí)，也不斷開創(chuàng)新的手術(shù)。并向其他領(lǐng)域開展。1、 可幫助排出異物的小型折疊機(jī)器人 由麻省理工學(xué)院、謝菲爾德大學(xué)、東京工業(yè)大學(xué)的研究者們在國際機(jī)器人與自動(dòng)化會(huì)議上公布了一個(gè)可從吞服的膠囊中展開的機(jī)器人，在外部磁場的作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)型或沿胃壁蠕動(dòng)，并挪走被誤食的紐扣電池或者進(jìn)行傷口修補(bǔ)。這是MIT電氣工程與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院榮譽(yù)教授Daniela Rus教授課題組研究可折疊機(jī)器人的最新進(jìn)展。 像這種進(jìn)入人體身體進(jìn)行醫(yī)療操作的機(jī)器人應(yīng)該具有體積小，操作性好，且無需

4、線纜連接。因?yàn)橛芯€纜連接的機(jī)器人難以植入體內(nèi)，而且難于控制。這個(gè)折疊機(jī)器人是通過副肢利用摩擦力與物體表面粘附在一起，接著這個(gè)機(jī)器人通過改變重量分配來實(shí)現(xiàn)表面展開，繼而實(shí)現(xiàn)自由的滑動(dòng)。 這款機(jī)器人還有著之前的折疊機(jī)器人同樣的結(jié)構(gòu)，三明治結(jié)構(gòu)：通過兩層結(jié)構(gòu)材料夾裹著一層遇熱收縮的材料。當(dāng)中間層進(jìn)入體內(nèi)遇熱收縮時(shí)，機(jī)器人將發(fā)生變形，其形貌將有外層材料上的裂縫圖案控制。 其次在結(jié)構(gòu)上，由于它的潛在功能，它又有它的獨(dú)到結(jié)構(gòu)，研究員們將這個(gè)可折疊的機(jī)器人做到了足夠小，剛度足夠高，剛度高的原因是因?yàn)檠芯咳藛T們采用了生物相容材料。還有為了彌補(bǔ)生物材料易變性的特點(diǎn)，他們又將外層材料的裂縫數(shù)量減少，這一設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

5、在于當(dāng)機(jī)器人收縮時(shí)，沿著某些特定軸向的剛度有所提高。在考慮到人體胃部充滿了液體的情況下機(jī)器人不可能全程依靠蠕動(dòng)行進(jìn)，研究人員采用了扁平式的設(shè)計(jì)，積極的引用并運(yùn)用了仿魚鰭的特征。結(jié)果是機(jī)器人在體內(nèi)有20%是以推動(dòng)水流的方式前進(jìn)，80%是以蠕動(dòng)的方式前進(jìn)。在最終的設(shè)計(jì)中，機(jī)器人選擇了矩形的形狀，同時(shí)機(jī)器人能沿著垂直長軸線的方向收縮，同時(shí)機(jī)器人表面還有用來提供附著力的經(jīng)擠壓而形成的尖角。這個(gè)機(jī)器人用有效簡潔的方式解決了一個(gè)醫(yī)療上的需求，展現(xiàn)了醫(yī)療機(jī)器人的高效性。大大提高了醫(yī)療上的診療范圍。這些醫(yī)療機(jī)器人對于人類社會(huì)的生活有了極大的幫助，相信在以后的研究中會(huì)有更多種類、更多功能、更方便、更實(shí)惠的醫(yī)療機(jī)

6、器人進(jìn)入市場，進(jìn)入大眾的生活，為人類服務(wù)，幫助人類解決一些疑難雜癥。讓大眾早日擺脫疾病的折磨。2、 太空機(jī)器人 太空探測將是我們這個(gè)世紀(jì)仍需不斷努力去做的事情，因?yàn)槿祟愂且环N具有危機(jī)意識(shí)的生物，我們需要去尋找下一個(gè)地球，我們?nèi)祟惛且粋€(gè)充滿野心的生物，我們需要去開拓更廣闊的疆域。但是在太空那種失重，真空，充滿著人類不能適應(yīng)的因素的環(huán)境里面，僅僅靠我們?nèi)祟愖陨砣ヌ剿髟谀壳半A段顯得太杯水車薪。所以我們需要一種代替我們?nèi)ネ瓿商剿鞯难b置，機(jī)器人便成了我們的不二選擇。 在美國國家航空航天局的火星探測計(jì)劃火星漫游探測者中，將兩輛火星探測車勇氣號(hào)和機(jī)遇號(hào)送往火星。這兩輛機(jī)器人就像兩位資深的地質(zhì)學(xué)家一樣，在火

7、星上勘探地質(zhì)，存取分析樣品，發(fā)回地形地貌圖，將他們收集到的數(shù)據(jù)全部返回至他們的家園地球。當(dāng)然我們能夠讓機(jī)器人在像火星這樣的惡劣環(huán)境里進(jìn)行工作，還保持絕對的智能性，這就歸功于這倆輛機(jī)器人的設(shè)計(jì)工程師們。 首先探測車能夠通過太陽能發(fā)電板利用在火星上所獲取的陽光進(jìn)行自動(dòng)充電并且還儲(chǔ)存到電池中去。這點(diǎn)充分保證了機(jī)器人的工作續(xù)航。在探測車的桅桿上設(shè)計(jì)師探測車可以將火星的地形地貌已全彩立體的形勢記錄下來。探測車上還安裝了獨(dú)立的熱輻射光譜儀，這個(gè)光譜儀是通過探測車上的桅桿作為潛望鏡來收集熱學(xué)數(shù)據(jù)。考慮到無線電波在火星與地球之間傳輸?shù)臅r(shí)間過長不方便研究人員進(jìn)行遙控操作，所已火星探測車是自動(dòng)駕駛的，通過一定的程

8、序設(shè)計(jì)，使其具有智能化，同時(shí)在探測車的前部、后部、桅桿上安置了三對黑白攝像機(jī)，以便探測車能看清周圍環(huán)境以便導(dǎo)航避開障礙物。探測車一共六個(gè)輪子并且在每個(gè)輪子上都配置了發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的行駛。 對于探測車的地質(zhì)勘探功能上，設(shè)計(jì)師們相對性的給探測車配置了對應(yīng)的裝置。我們需要分析火星上地質(zhì)的成分，首先必須先取樣，那么我們就必須先在地質(zhì)地貌上先進(jìn)行鉆孔，所以我們在探測車的小機(jī)械臂上配置了一臺(tái)鉆孔機(jī)，它的正式名稱叫巖石打磨工具(RTA)。在機(jī)械臂上我們同樣安裝了一個(gè)顯微照相機(jī)，我們利用它可以仔細(xì)的觀察巖石的細(xì)微結(jié)構(gòu)。為了弄清楚巖石中鐵礦石的成分，我們給探測車的機(jī)械臂還配置了一臺(tái)質(zhì)譜儀。另外，我們可以通過

9、巖石放射的阿爾法粒子和X射線來確定巖石的成分，所以機(jī)械臂上還裝有阿爾法粒子和X射線分光計(jì)。為了我得到含鐵的沙粒，我們還在探測車上的三個(gè)不同部位裝有磁鐵，這樣我們就能依靠磁鐵將含鐵沙粒吸附至磁鐵上，這樣科學(xué)家就能利用相機(jī)和分光計(jì)對他們進(jìn)行觀察和分析。當(dāng)然為了將這一切的數(shù)據(jù)傳輸回到地球讓科學(xué)家進(jìn)行分析，在探測車上我們安裝了三架無線電天線。 上面介紹完探測車的功能性之后，我們來分析一下火星探測車的內(nèi)部。首先，在火星上會(huì)出現(xiàn)極端溫度的情況，到晚上零下100度的溫度里，如果對探測車不做一些措施，那么探測車是會(huì)完全不能使用并且被破壞的。所以，其實(shí)探測車的車身本身就是一個(gè)恒溫箱，它的名字叫電子恒溫箱，是一個(gè)

10、完全封閉的箱體。在這個(gè)電子恒溫箱里面包含了探測車的計(jì)算機(jī)中樞、無線電及其放大裝置、鋰電池、控制各種分光計(jì)等儀器的電子設(shè)備。 恒溫箱通過三個(gè)機(jī)制合作協(xié)同來保持箱內(nèi)的恒溫，分別是：計(jì)算機(jī)可以打開多個(gè)功率為1W的小型電阻加熱器來提升溫度；通過豌豆大小的八個(gè)放射球中的钚原子的衰變能量來產(chǎn)生熱量。為了保證小球不發(fā)生核泄漏，小球用碳纖維盒子裝著，并且用防輻射合金包裹著。這樣的情況下，就算運(yùn)載火箭被炸毀，或者飛船重新返回了大氣層，這都是非常安全不會(huì)發(fā)生泄漏的。 這些探測車在火星上做了許許多多的工作，為科學(xué)家們提供了許多寶貴的研究資料，為人類探索宇宙提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在現(xiàn)在，太空探索成為世界強(qiáng)國紛紛發(fā)展的領(lǐng)域

11、，中國也不例外，登月成功的嫦娥三號(hào)，也是我國在太空探索的慢慢長路中的一個(gè)小腳印，太空機(jī)器人對于人類具有深刻而悠遠(yuǎn)的意義，也許目前我們的步子邁得很小，但是在以后我們一定會(huì)在太空領(lǐng)域利用機(jī)器人取得巨大的突破。3、 仿生機(jī)器人 仿生機(jī)器人或許是機(jī)器人領(lǐng)域里面一個(gè)不可避免的話題，因?yàn)樗婕暗搅岁P(guān)于人類的倫理問題，引起了廣泛的爭論。但是我們也應(yīng)該用科學(xué)客觀的角度去剖析它存在的合理性和不合理性。 世界上的第一個(gè)仿生人Rex，他就如同人類一般會(huì)走，會(huì)說話，有一顆跳動(dòng)的心臟，但是他不是人類。他的四肢是機(jī)器四肢，具有人工器官，汞合金血液泵循環(huán)裝置，仿生大腦，人工耳蝸，人工視網(wǎng)膜。工程師為他所配置的這一切使他具有

12、了一定的類似于人類的功能，但是由于人體器官的復(fù)雜，技術(shù)上的困難，依舊不能讓仿生機(jī)器人變得完全類人。不過就僅僅這樣就已經(jīng)對社會(huì)造成了巨大的影響。人們開始擔(dān)心假如哪天這種類人機(jī)器人被科學(xué)家們打造的擁有了自己獨(dú)立的思維，那么等到那天之后，在身體較人類更出色的機(jī)器人種群中會(huì)不會(huì)出現(xiàn)想把人類全部消滅的想法，當(dāng)然現(xiàn)階段是肯定不可能發(fā)生的。但是這確實(shí)是機(jī)器人研究中一個(gè)不可控的因素。還有在這些仿生機(jī)器人的類別里，還有各種各樣的仿生機(jī)器手，仿生機(jī)器器官，人們對這些的看法同樣存在這巨大的爭議。一部分人認(rèn)為這些仿生的機(jī)器移植到了人類身上的時(shí)，對人類不僅沒有傷害，而且對人的身體性能有較大的提高，在他們眼里這不過是人類

13、依靠自己的能力制造出來使得自己變得更加強(qiáng)大的工具而已。而另外一部分人持有著完全相反的態(tài)度，因?yàn)樵谒麄兊挠^念里，人的身體是經(jīng)過無數(shù)年的進(jìn)化，大自然的選擇才變化成現(xiàn)在這個(gè)形態(tài)的，這具身體不僅僅是你自己的軀殼，這更是一種象征，象征著你是這顆藍(lán)色星球的主人。倘若我們肆意的使用仿生機(jī)器，我們的身體被肆意改造，我們失去了原本的樣子，那樣再也不再是與生俱來的身體，少了那份大自然的選擇，或許從另外一種意義上，那樣的我們已經(jīng)變得不再是真正意義上的人類了，而只是一群有著各種人造的，機(jī)械的身體與器官的機(jī)器人。兩種說法都堅(jiān)持他們自己的觀點(diǎn)，但是希望機(jī)器人的發(fā)展會(huì)走向更為合理的方向，或許那個(gè)時(shí)候兩方就已經(jīng)不再有這些爭吵

14、了。 當(dāng)然，仿生機(jī)器人還是有他客觀的優(yōu)點(diǎn)的，不論什么機(jī)器人，由于他的自動(dòng)性和抗外界因素性，他們總能幫助人類完成許多人類難以完成甚至不能完成的任務(wù)。美國海軍最新研發(fā)出來的一種水下機(jī)器人，他有一個(gè)帥氣的名字叫幽靈游泳者，也有很多人叫他鯊魚機(jī)器人，因?yàn)樗男螤罹褪前凑挣忯~的形狀所設(shè)計(jì)的。這款仿生機(jī)器人的主要作用是情報(bào)偵查，檢測任務(wù)，還有檢測船體安全。還有日本研發(fā)的一款仿蛇機(jī)器人，他擁有著蛇的形狀，利用他的身形，他可以用于搜救營救任務(wù)，水下勘測任務(wù)，還有各種用于地震，火災(zāi)等各種天災(zāi)人禍中的仿生機(jī)器人，這些情況下都有他們的獨(dú)特優(yōu)勢，可以取代人類去做一些危險(xiǎn)的任務(wù)而又完成的效率高。 在今天仿生機(jī)器人的研究

15、還在繼續(xù)，不斷的發(fā)表出研究的新成果，類人機(jī)器人也在加速研究，只是希望這些機(jī)器人最后的意義不是引起紛爭，而是讓人類的生活能夠繼續(xù)向前前進(jìn)。或許所有的機(jī)器人的目的都是在于此的把。 機(jī)器人的發(fā)展還在如火如荼的開展著，全世界的科學(xué)家們都在盡心的投入到這個(gè)領(lǐng)域的研究。我們也已經(jīng)從幾十年前只會(huì)重復(fù)勞動(dòng)的低級(jí)機(jī)器人發(fā)展到了如今擁有高級(jí)智能的智能機(jī)器人。而更進(jìn)一步的研究更是把目標(biāo)放在了具有像人類一般的復(fù)雜意識(shí)形態(tài)的意識(shí)機(jī)器人。想讓機(jī)器人能夠自己獨(dú)立思考解決問題，能夠成為人類真正的助手，也許那樣的機(jī)器人才是未來的發(fā)展。 就語言功能來說，具有獨(dú)立意識(shí)形態(tài)的意識(shí)型機(jī)器人的語言交流功能將會(huì)越來越完美。在人類的設(shè)計(jì)下，

16、他們能輕松的完成各國語言的學(xué)習(xí)，同時(shí)知曉每句對話的含義。就動(dòng)作功能而言，他們的動(dòng)作將告別過去僵硬緩慢的代名詞，取而代之的將是利用類人類關(guān)節(jié)和仿真肌肉所構(gòu)成的機(jī)器人，這樣的話，他們能夠更好的跟上人類的節(jié)奏，對人類起到更大的作用。還有機(jī)器人的發(fā)展方向放在了知識(shí)共享，相互學(xué)習(xí)上面。機(jī)器人可以從其他機(jī)器人身上獲取新的信息，學(xué)會(huì)新的技能，研究人員為機(jī)器人提供一些簡單高效的方法，通過互聯(lián)網(wǎng)作為媒介來整合自己的知識(shí)。還有最近的一項(xiàng)趨勢應(yīng)該就是無人駕駛的發(fā)展，同樣作為人工智能屬于機(jī)器人的一類中，目前世界各國各大公司也在進(jìn)行對無人駕駛的研究開發(fā)，并且已經(jīng)有了很多成品展出測試，這也是一項(xiàng)改變歷史的開發(fā)項(xiàng)目，人類社會(huì)或許會(huì)因此改變從文明開始的人駕駛交通工具的歷史，實(shí)現(xiàn)駕駛自動(dòng)化。 機(jī)器人的發(fā)展依舊蓬勃，越來越多的方向在被研究人員所研究開發(fā)。越來越多能夠改變?nèi)藗兩畹臋C(jī)器人開始出現(xiàn)，開始為人