在機(jī)器人進(jìn)入家庭之前，很多問題必須解決，包括感測(cè)器、馬達(dá)、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(jìn)展。
機(jī)器人感測(cè)器
工業(yè)控制領(lǐng)域，感測(cè)器無處不在，通常針對(duì)設(shè)備的應(yīng)用特殊設(shè)計(jì)，比如溫度、壓力、pH值甚至圖像。精確的感知環(huán)境是通用機(jī)器人的基礎(chǔ)，人類皮膚包含多種感測(cè)器，可以感知壓力、溫度和物體接觸，這個(gè)感測(cè)器網(wǎng)路足有上百萬個(gè)感測(cè)器。目前，已經(jīng)進(jìn)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(xiàng)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(cè)到壓力，該材料已經(jīng)商用。
而日本研究者構(gòu)建了感測(cè)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(cè)器，甚至可以感知光以及聲音。
機(jī)器人馬達(dá)
不論是線性還是旋轉(zhuǎn)電機(jī)，在機(jī)器人應(yīng)用中，都存在重量、尺寸和機(jī)械轉(zhuǎn)換效率問題，旋轉(zhuǎn)電機(jī)在人形機(jī)器人中很有用，當(dāng)然，肌肉馬達(dá)是更好的選擇，或者某種會(huì)感應(yīng)電場(chǎng)的材料。人類大約有640塊肌肉成對(duì)操作，可改變長(zhǎng)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(shí)擁有超過鋼鐵的抗張強(qiáng)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(jī)器人，機(jī)器人和假肢將會(huì)非常敏捷和強(qiáng)壯。
機(jī)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(gè)過程的運(yùn)算量相當(dāng)?shù)拇?，而人卻可以在無意識(shí)的狀態(tài)下完成。讓機(jī)器人完成這個(gè)動(dòng)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(huì)在單一設(shè)備中完成非常多的運(yùn)算，還可以降低電力消耗。
電力供應(yīng)
預(yù)期中的人形機(jī)器人必須能連續(xù)操作許多小時(shí)，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(jī)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(gè)問題。
隨著新技術(shù)的發(fā)展，很多技術(shù)問題將被克服，進(jìn)展速度也許會(huì)讓我們大吃一驚。
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