編者語：本文將通過研究機器人技術的現狀來窺探或展望機器人技術的未來。把具有代表性的機器人吊上解剖台並認真審視其“解剖結構”。我們可以把機器人的構件按照電子功能分為5大類：傳感器、通訊部分
、控製部分、執行器和電源。

   jishizaimuqianyanjundejingjixingshixia，rengyoumianxianggegexinyingyonglingyudejiqirenbuduanyongxianchulai。zaizhizaoyefangmian，jinguanzengchangsudushoudaozijindexianzhi，jiqirendeshuliangrengzaibuduanzengjia。lingwai
，yiliao、服務、空kong間jian和he軍jun事shi領ling域yu等deng機ji器qi人ren市shi場chang也ye在zai增zeng長chang中zhong。與yu此ci同tong時shi，曾zeng經jing是shi科ke幻huan小xiao說shuo素su材cai的de消xiao費fei機ji器qi人ren時shi代dai已yi隨sui著zhe清qing掃sao機ji器qi人ren的de出chu現xian而er到dao來lai並bing開kai始shi改gai變bian我wo們men的de日ri常chang家jia庭ting生sheng活huo。

　　目前的增長並非僅僅是短期的狂熱。許多枯燥
、肮髒和危險的工作最終將由機器人來完成
，但技術將如何發展才能滿足這個未來需求呢？

　　要使機器人真正成為我們生活中無處不在的東西，必須在下列方麵取得技術進步：

　　●縮短實時係統響應的總時間(從傳感器到執行器)以增強機器人的性能
；

　　●具有先進的人工智能以增強自主決策能力;

　　●傳感器和執行器更為小巧和輕便以減小機器人的體積並提高能效；

　　●具有能量監測和發電能力以延長自主工作時間。

　　我們可以通過研究機器人技術的現狀來窺探或展望機器人技術的未來。把具有代表性的機器人吊上解剖台並認真審視其“解剖結構”無疑是完成這個任務的好方法。

　　任何好醫生都知道解剖研究應從器官分類開始，這裏，我們首先對機器人的“器官”進行分類。我們可以把機器人的構件按照電子功能分為5大類：傳感器、通訊部分、控製部分、執行器和電源。

　　傳感器

　　除chu操cao作zuo程cheng序xu之zhi外wai
，機ji器qi人ren的de輸shu入ru絕jue大da部bu分fen來lai自zi所suo包bao含han的de傳chuan感gan器qi。就jiu像xiang我wo們men自zi己ji的de五wu官guan一yi樣yang
，傳chuan感gan器qi向xiang機ji器qi人ren提ti供gong有you關guan外wai部bu世shi界jie的de信xin息xi。舉ju例li來lai說shuo

，自zi主zhu行xing走zou型xing機ji器qi人ren需xu要yao了le解jie周zhou圍wei環huan境jing以yi便bian走zou動dong，而er以yi感gan知zhi環huan境jing信xin息xi為wei主zhu要yao目mu標biao的de機ji器qi人ren需xu要yao把ba信xin息xi反fan饋kui給gei遠yuan程cheng操cao作zuo員yuan(火星車是一個特別有名的例子)。無論哪種情況，傳感器都是機器人解剖結構的重要組成部分。

　　人們已經為科學研究和工程實現設計出種類繁多的傳感器，許多傳感器可通過電子接口應用在機器人中。對機器人而言
，CMOS成像器、紅外線測距儀、壓力傳感器和加速度計是更為常見的傳感器。

　　在大量現有傳感器的基礎上
，機器人傳感技術的未來將向更小、更輕、性價比更高且更易於整合的方向發展。

　　通訊

　　對(dui)於(yu)機(ji)器(qi)人(ren)而(er)言(yan)，內(nei)部(bu)和(he)外(wai)部(bu)通(tong)訊(xun)都(dou)是(shi)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)。內(nei)部(bu)通(tong)訊(xun)直(zhi)接(jie)決(jue)定(ding)了(le)操(cao)作(zuo)的(de)實(shi)時(shi)性(xing)。猶(you)如(ru)人(ren)類(lei)的(de)神(shen)經(jing)係(xi)統(tong)，內(nei)部(bu)通(tong)訊(xun)把(ba)信(xin)息(xi)從(cong)傳(chuan)感(gan)器(qi)饋(kui)送(song)給(gei)處(chu)理(li)器(qi)或(huo)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)控(kong)製(zhi)部(bu)分(fen)。內(nei)部(bu)通(tong)信(xin)協(xie)議(yi)的(de)速(su)度(du)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)係(xi)統(tong)的(de)響(xiang)應(ying)速(su)度(du)。

　　shishixingbingbushiwaibutongxundeyiguanxingyaoqiu，ruxiazaichengxuhuoshujuwenjianjiubuxuyaojishixiangying。danzaimouxieqingkuangxia

，ruzaikongzhiyaokongxingjiqirendeyundongshi
，waibutongxundeshishixingzejuyouzhiguanzhongyaodezuoyong

，yinweirenhetuoyandoukenengzaochengshigu。

　　未來對機器人通訊的要求
，不論是內部通訊還是外部通訊，都將歸結為“更快”。特別地，更寬的帶寬和為其它行業開發的高速協議將受到機器人設計者的歡迎並被加以利用。

　　控製

　　控製或處理節點是機器人係統的“腦”。對傳感器數據的處理能力將決定機器人實現先進工作方式的能力。

　　機ji器qi人ren領ling域yu不bu僅jin對dui處chu理li能neng力li有you更geng高gao的de需xu求qiu
，某mou些xie控kong製zhi方fang麵mian的de功gong能neng對dui機ji器qi人ren也ye很hen重zhong要yao。由you於yu機ji器qi人ren需xu要yao移yi動dong，為wei使shi機ji器qi人ren及ji周zhou圍wei物wu件jian免mian遭zao破po壞huai，機ji器qi人ren應ying具ju有you中zhong斷duan水shui平ping的de實shi時shi處chu理li能neng力li。在zai某mou些xie情qing況kuang下xia，碰peng撞zhuang檢jian測ce和he避bi障zhang處chu理li在zai靠kao近jin動dong作zuo機ji構gou但dan與yu主zhu控kong製zhi節jie點dian分fen離li的de處chu理li器qi中zhong完wan成cheng。這zhe種zhong類lei型xing的de外wai設she控kong製zhi可ke以yi分fen擔dan主zhu處chu理li器qi的de處chu理li負fu荷he並bing對dui刺ci激ji猶you如ru“潛意識”般地做出反應。

　　軟件正在成為機器人領域中最重大的研發領域。研究人工智能，特別是神經網絡的目的是使計算機(因而機器人)能夠更好地自己學習如何來完成任務。對控製算法的改進也正在進行中。

　　在談到Mobile Robots公司工程人員的硬件/軟件比例時，該公司首席執行官Jeanne Dietsch說：“我們是一家軟件公司。”事實上

，Mobile Robots公司生產自己的硬件機器人平台，而且是少數幾家這樣做的公司之一，但該公司的創新主要在軟件方麵。

　　在某種程度上，機器人技術的進步類似於人類物種的進化。對生拇指和其它物理進步必須借助大腦功能的改進才會更好地發揮作用。

　　因而，控製和處理基礎設施的進步是機器人取得實質性進化的必要條件。

　　執行器

　　jiqirenxitongqubieyuqitadianzixitongdetexingzhiyishiyidong。zhiyoujuyouyidongnenglidexitongcainengguileidaojiqiren。yaoshijiqirenyidong，jiubixuweizhitigongzhixingqi。zuichangjiandezhidongqishidiandongji(直流、步進或伺服電機)，盡管也使用非電磁(如氣動和液壓)執行器。

　　電(dian)機(ji)技(ji)術(shu)的(de)創(chuang)新(xin)及(ji)更(geng)好(hao)的(de)材(cai)料(liao)和(he)更(geng)先(xian)進(jin)的(de)製(zhi)造(zao)能(neng)力(li)已(yi)逐(zhu)步(bu)減(jian)小(xiao)了(le)電(dian)機(ji)的(de)尺(chi)寸(cun)並(bing)提(ti)高(gao)了(le)電(dian)機(ji)的(de)效(xiao)率(lv)，但(dan)執(zhi)行(xing)器(qi)技(ji)術(shu)的(de)真(zhen)正(zheng)創(chuang)新(xin)將(jiang)來(lai)自(zi)其(qi)它(ta)領(ling)域(yu)，如(ru)可(ke)電(dian)彎(wan)曲(qu)的(de)合(he)金(jin)。這(zhe)些(xie)“納米肌肉”將改變機器人移動的方式，幫助機器人設計師模仿人類和動物的動作。這種合金很輕，其機械性能與我們自己的肌肉相近。

　　總之


，材料領域的研究將向我們提供響應速度更快
、力量更大、重量更輕、可充當為肌型執行器的合金。

　　電源

　　youyuyouxiandianyuanbushiyuzixingyidongdejiqiren
，zaijiqirenzhongzuichangjiandedianyuanshidianchi。dandianchixianranshijiqirenchangqixianchangbushudexianzhiyinsu
，erqie，rusuozhouzhi，yundonghuixiangduixiaohaogengduodenengliang。lingwai，dianchikenengyeshijiqirenxitongzhongzuidahezuizhongdeyigebufen，duiyuyaoqiutijixiaojidongxingqiangdejiqirenlaishuo
，zhejianggeijixieshejidailaiwenti。

　　因而，機器人行業將會對電池技術的任何進步迅速加以利用。

　　zaiweilai
，yujiduizixingfadiandejiqirendexuqiujianghuizengjia。muqian

，yijingchuxianleliyongtaiyangnengheqitanengliangshouhuofangfayizengjiaqinenglianggonggeidejiqiren。dianyuanlingyuzuijindechuangxinzhiyishiRobotic Technology公司的Eatr機器人(強動力自主戰術機器人)，它可以收集和燃燒生物體來增加其能量供給。

　　未來

　　機ji器qi人ren技ji術shu還hai有you很hen多duo創chuang新xin有you待dai完wan成cheng。如ru果guo該gai技ji術shu繼ji續xu沿yan著zhe目mu前qian的de道dao路lu前qian行xing，我wo們men將jiang會hui看kan到dao這zhe樣yang的de機ji器qi人ren，成cheng千qian上shang萬wan甚shen至zhi上shang百bai萬wan的de傳chuan感gan器qi連lian接jie到dao一yi些xie較jiao小xiao的de處chu理li節jie點dian，這zhe些xie節jie點dian連lian接jie到dao更geng大da的de中zhong央yang處chu理li節jie點dian

，後hou者zhe通tong過guo遠yuan程cheng鏈lian接jie與yu中zhong心xin站zhan及ji其qi它ta機ji器qi人ren進jin行xing通tong訊xun。這zhe些xie傳chuan感gan器qi將jiang向xiang機ji器qi人ren提ti供gong反fan饋kui，機ji器qi人ren利li用yong這zhe些xie信xin息xi驅qu動dong輕qing巧qiao的de執zhi行xing器qi迅xun速su高gao效xiao地di完wan成cheng手shou頭tou的de任ren務wu，並bing在zai此ci過guo程cheng中zhong通tong過guo自zi學xue習xi不bu斷duan改gai進jin控kong製zhi方fang法fa。

　　我們並不懷疑這一切將會發生
，尚不明確的隻是何時會變成現實。