機器人普及需解決幾大技術問題

在機器人管家進入家庭之前，還有很多技術問題必須解決，但當今技術的進步，足以讓我們驚訝。我們經常聽到：機器人將永遠的改變生活方式，讓生活更舒適。但是，機器人在哪兒呢？怎么從來沒見過？

　　在機器人進入家庭之前，很多問題必須解決，包括傳感器、馬達、電力供應、以及人工智能。下面我們介紹一下這些技術領域的進展。

　　機器人傳感器

　　工業控制領域，傳感器無處不在，通常針對設備的應用特殊設計，比如溫度、壓力、pH值甚至圖像。精確的感知環境是通用機器人的基礎，人類皮膚包含多種傳感器，可以感知壓力、溫度和物體接觸，這個傳感器網絡足有上百萬個傳感器。目前，已經進行了很多類皮膚材料的研究。人工皮膚應該可以自我修復，感知壓力和溫度，Peratech公司(www.peratech.com)基于一項Quantum Tunneling Composite(QTC)的專利技術，開發出一種新型材料，粘膠中混合納米導體材料，可以很好的檢測到壓力，該材料已經商用。

　　而日本研究者構建了傳感器陣列，不僅感知觸摸，還能感知溫度，在此技術基礎上，增加更多的傳感器，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電機，在機器人應用中，都存在重量、尺寸和機械轉換效率問題，旋轉電機在人形機器人中很有用，當然，肌肉馬達是更好的選擇，或者某種會感應電場的材料。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%。

　　德克薩斯大學研究者發現一種合成肌肉材料，由碳納米管氣凝膠片制造，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℃)，一旦這種技術應用于機器人，機器人和假肢將會非常敏捷和強壯。

　　機器人 大腦

　　人類可以很輕松的穿過街道而不被汽車碰到，這個過程的運算量相當的大，而人卻可以在無意識的狀態下完成。讓機器人完成這個動作，還有很多問題需要解決。當今的硅技術還有很多物理限制，下一代數字處理將使用量子設備，將會在單一設備中完成非常多的運算，還可以降低電力消耗。

　　電力供應

　　預期中的人形機器人必須能連續操作許多小時，而當今的電池技術，還不足以支撐目前的消耗，目前的電機和計算機需要上百瓦的電力，電池將很快用光。電力車的研究將幫助解決這個問題。

　　隨著新技術的發展，很多技術問題將被克服，進展速度也許會讓我們大吃一驚。