http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 08:23:08 來源:中國工業報
作為一種前沿技術研究領域,納米機器人正在從實驗室走向市場,對此美國密歇根州立大學電氣及計算機工程係教授、中(zhong)國(guo)科(ke)學(xue)院(yuan)沈(shen)陽(yang)自(zi)動(dong)化(hua)研(yan)究(jiu)所(suo)席(xi)寧(ning)指(zhi)出(chu),以(yi)納(na)米(mi)機(ji)器(qi)人(ren)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)超(chao)限(xian)機(ji)器(qi)人(ren)技(ji)術(shu),有(you)望(wang)拉(la)動(dong)機(ji)器(qi)人(ren)產(chan)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan),並(bing)將(jiang)會(hui)成(cheng)為(wei)一(yi)個(ge)極(ji)為(wei)重(zhong)要(yao)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)。
機器人的應用領域飛速擴展
席xi寧ning指zhi出chu,當dang機ji器qi人ren最zui開kai始shi出chu現xian的de時shi候hou,機ji器qi人ren和he人ren在zai同tong樣yang的de環huan境jing裏li進jin行xing工gong作zuo,發fa展zhan機ji器qi人ren主zhu要yao的de目mu的de是shi代dai替ti人ren。由you於yu信xin息xi技ji術shu的de發fa展zhan,從cong機ji器qi人ren簡jian單dan的de代dai替ti人ren,現xian在zai發fa展zhan到dao可ke以yi擴kuo展zhan人ren的de能neng力li,機ji器qi人ren除chu了le能neng夠gou幹gan一yi些xie人ren能neng幹gan不bu想xiang幹gan的de工gong作zuo以yi外wai,還hai能neng幹gan一yi些xie人ren幹gan不bu了le工gong作zuo。比bi如ru機ji器qi人ren聯lian網wang後hou,人ren可ke以yi通tong過guo網wang絡luo控kong製zhi遠yuan處chu的de機ji器qi人ren,就jiu可ke以yi做zuo一yi些xie人ren夠gou不bu著zhe、摸不著的事情,所以信息技術給機器人提供了新的動力,同時也提供了新的應用。
另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),納(na)米(mi)和(he)微(wei)納(na)米(mi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)也(ye)給(gei)機(ji)器(qi)人(ren)提(ti)供(gong)了(le)新(xin)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)。比(bi)如(ru)在(zai)微(wei)納(na)米(mi)領(ling)域(yu),最(zui)具(ju)有(you)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)的(de)問(wen)題(ti)就(jiu)是(shi)環(huan)境(jing)非(fei)常(chang)小(xiao),人(ren)類(lei)要(yao)操(cao)作(zuo)的(de)位(wei)置(zhi)也(ye)非(fei)常(chang)小(xiao),現(xian)在(zai)機(ji)器(qi)人(ren)把(ba)原(yuan)來(lai)看(kan)不(bu)見(jian)、摸不著的東西變得能看到、nengmozhe,kuozhanlerenzaiweixiaohuanjinglidejiagongnengli。ershengwujishudefazhanyegeijiqirentigonglehenduoxindeyingyonglingyu,danshishengwulingyugenchuantongdezhizaoyebutaiyiyang,yinweixibaoshenghuozaitedingdeshenglitiaojianxia,yaobajiqirenjishutuiguangdaozhegelingyu,bujinshicaozuodewuzhihenxiao,huanjingyehentebie。
所(suo)以(yi)從(cong)這(zhe)幾(ji)個(ge)方(fang)麵(mian)講(jiang),機(ji)器(qi)人(ren)能(neng)夠(gou)擴(kuo)展(zhan)人(ren)的(de)能(neng)力(li),能(neng)夠(gou)克(ke)服(fu)距(ju)離(li)給(gei)人(ren)帶(dai)來(lai)的(de)困(kun)難(nan),也(ye)能(neng)克(ke)服(fu)尺(chi)度(du)給(gei)人(ren)帶(dai)來(lai)的(de)困(kun)難(nan),還(hai)能(neng)夠(gou)克(ke)服(fu)環(huan)境(jing)給(gei)人(ren)帶(dai)來(lai)的(de)困(kun)難(nan),比(bi)如(ru)生(sheng)理(li)環(huan)境(jing)。綜(zong)合(he)起(qi)來(lai),機(ji)器(qi)人(ren)除(chu)了(le)簡(jian)單(dan)的(de)代(dai)替(ti)人(ren)以(yi)外(wai),還(hai)能(neng)拓(tuo)展(zhan)人(ren)的(de)能(neng)力(li),這(zhe)就(jiu)是(shi)超(chao)限(xian)機(ji)器(qi)人(ren),可(ke)以(yi)超(chao)越(yue)人(ren)的(de)限(xian)度(du),克(ke)服(fu)距(ju)離(li)、尺度和環境給人類帶來的困難。
信息技術帶來的新角色
jiqirenzuizhongyaodeyingyongjiushizidonghua,jiqirenshizidonghuadegongju。danshiyaodadaozidonghuademude,shouxianyaoyoujiqiren,tongshihaiyaoyouchuanganqi,zhelianggedongxijieheqilaicainengchanshengzidonghua。yinweitongguochuanganqikeyibawulishijiedexinxibianchengshuju,tongguoduishujudefenxikeyizuojuece,fanguolaizuoyongdaowulishijieshang,zhejiushizidonghuadeguocheng。
現在機器人和傳感器變成了一個從信息世界、數(shu)據(ju)和(he)物(wu)理(li)世(shi)界(jie)中(zhong)間(jian)的(de)交(jiao)互(hu)工(gong)具(ju),所(suo)以(yi)機(ji)器(qi)人(ren)從(cong)簡(jian)單(dan)的(de)代(dai)替(ti)人(ren)的(de)工(gong)具(ju)變(bian)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)互(hu)聯(lian)網(wang)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi),這(zhe)個(ge)就(jiu)是(shi)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)帶(dai)給(gei)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)新(xin)角(jiao)色(se)。
通tong過guo機ji器qi人ren聯lian網wang,可ke以yi形xing成cheng所suo謂wei的de物wu聯lian網wang,機ji器qi人ren通tong過guo傳chuan感gan器qi可ke以yi監jian測ce環huan境jing,同tong時shi還hai可ke以yi通tong過guo物wu聯lian網wang和he機ji器qi人ren可ke以yi遠yuan程cheng使shi用yong加jia工gong設she備bei進jin行xing加jia工gong。這zhe樣yang可ke以yi把ba原yuan來lai距ju離li給gei人ren類lei帶dai來lai的de困kun難nan通tong過guo機ji器qi人ren技ji術shu和he網wang絡luo技ji術shu克ke服fu了le。同tong時shi還hai可ke以yi通tong過guo網wang絡luo進jin行xing一yi些xie醫yi療liao的de診zhen斷duan和he治zhi療liao,通tong過guo網wang絡luo讓rang機ji器qi人ren做zuo一yi些xie安an全quan和he國guo防fang方fang麵mian的de工gong作zuo。
在開發技術方麵,現在通過網絡和機器人的結合,可以進行遠程的感知和操作,這樣網絡不僅能夠傳播信息、數據、聲音等多媒體信息,通過網絡還可以傳播動作、感覺,把這些動作、感覺和傳統的聲音、圖像結合起來,就要叫超媒體。
縮小了設計、生產和用戶的距離
席xi寧ning指zhi出chu,在zai製zhi造zao方fang麵mian,現xian在zai很hen多duo工gong廠chang都dou是shi由you於yu勞lao動dong力li價jia格ge的de原yuan因yin設she置zhi在zai別bie的de國guo家jia。比bi如ru美mei國guo汽qi車che的de座zuo椅yi是shi在zai美mei國guo設she計ji的de,但dan是shi生sheng產chan可ke能neng在zai墨mo西xi哥ge生sheng產chan,所suo以yi要yao對dui座zuo椅yi的de質zhi量liang進jin行xing檢jian測ce。通tong常chang可ke以yi用yong人ren直zhi接jie觸chu摸mo就jiu可ke以yi感gan知zhi軟ruan硬ying程cheng度du並bing進jin行xing打da分fen,判pan斷duan椅yi子zi是shi否fou達da到dao要yao求qiu。但dan在zai遠yuan程cheng的de情qing況kuang下xia,則ze可ke以yi通tong過guo機ji器qi人ren技ji術shu,機ji器qi人ren帶dai有you傳chuan感gan器qi,通tong過guo觸chu摸mo把ba感gan覺jiao通tong過guo網wang絡luo傳chuan過guo去qu,設she計ji人ren員yuan在zai遠yuan程cheng再zai通tong過guo觸chu摸mo裝zhuang置zhi,便bian可ke以yi達da到dao直zhi接jie觸chu摸mo椅yi子zi的de感gan覺jiao完wan全quan一yi樣yang的de感gan覺jiao,這zhe樣yang能neng夠gou進jin行xing質zhi量liang控kong製zhi以yi及ji幫bang助zhu他ta們men進jin行xing設she計ji。通tong過guo機ji器qi人ren和he網wang絡luo技ji術shu就jiu把ba生sheng產chan和he設she計ji中zhong間jian的de距ju離li縮suo短duan了le。
同tong時shi,人ren們men還hai可ke以yi用yong這zhe種zhong技ji術shu進jin行xing客ke戶hu定ding製zhi,比bi如ru去qu買mai車che,每mei個ge椅yi子zi都dou是shi一yi樣yang,但dan是shi如ru果guo有you這zhe個ge機ji器qi人ren技ji術shu,通tong過guo數shu學xue模mo型xing把ba感gan覺jiao再zai現xian出chu來lai,買mai車che的de時shi候hou可ke以yi一yi直zhi摸mo,直zhi到dao選xuan出chu合he適shi的de,然ran後hou根gen據ju數shu據ju造zao出chu一yi個ge椅yi子zi,滿man足zu你ni的de需xu求qiu。正zheng是shi基ji於yu此ci,機ji器qi人ren技ji術shu把ba設she計ji、生產和用戶之間的距離縮小了。
當(dang)前(qian),微(wei)納(na)米(mi)技(ji)術(shu)給(gei)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)發(fa)展(zhan)有(you)什(shen)麼(me)推(tui)動(dong)和(he)新(xin)的(de)應(ying)用(yong)?席(xi)寧(ning)指(zhi)出(chu),微(wei)納(na)米(mi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)重(zhong)要(yao)的(de)方(fang)麵(mian)是(shi)出(chu)現(xian)了(le)很(hen)多(duo)新(xin)的(de)材(cai)料(liao),如(ru)納(na)米(mi)碳(tan)管(guan)、石墨烯,把這些材料變成有用的裝置,比如傳感器、電子元器件,其中很重要的過程就是製造過程。
製造業應用機器人最成功
席寧表示,機器人技術最成功的應用領域是製造業,特別是汽車製造業。大概有90%degongyejiqirendouyongyuqichezhizaodeguocheng。danshengwuyiyaolingyudechanzhiyuanyuandayuqichexingye,danshizaixinyaokaifadeguochengzhong,henduoguochengdoushirengongde,qiekaifachengbenshifeichanggao。ruhebazhegeguochengbianchengzidonghuashiyigefeichangzhongyaodegongzuo,shijintianyiyaoxingyemianlindeyigehendadetiaozhan。
現在開發一個新藥要10~15年的時間,要花10億~15億美元。像輝瑞製藥這樣的公司每年隻能開發出1~2gexinyao,huafeideqianhenduo。renleiquebuduanchuxianxindejibing,bingyuelaiyueduo,yanfayaowudefeiyongyuelaiyuegao,chuxiandexinyaoyuelaiyueshao,shirenleimianlindehendatiaozhan,jiejuezhegewentizhongyaodetujingjiushibaxinyaokaifadeguochengzidonghua,ruguonenggouzidonghua,dailaidexiaoyishifeichanggaode。suoyiruhebajiqirenjishuyongyuxinyaokaifaguochengzhideyanjiu。
整個汽車行業的產值是8650億美元,人們估算機器人和自動化技術產生了6560億美元的產值,如果不用機器人、自動化,現在的產值也就2000多億美元,自動化和機器人帶來了6000多億美元的產值。如果用同樣的模式把這個轉移到製藥工業,比汽車產值大,能夠達到9800億美元,而且自動化程度非常低,潛在的產值有6800多duo億yi美mei元yuan的de空kong間jian。如ru果guo能neng夠gou成cheng功gong的de把ba機ji器qi人ren和he自zi動dong化hua用yong於yu新xin藥yao開kai發fa,產chan生sheng像xiang今jin天tian汽qi車che工gong業ye這zhe麼me大da的de應ying用yong,能neng夠gou創chuang造zao五wu六liu千qian億yi美mei元yuan的de產chan值zhi,這zhe是shi潛qian在zai非fei常chang大da。但dan問wen題ti和he挑tiao戰zhan也ye是shi很hen大da,困kun難nan也ye是shi很hen多duo的de。
zaizhefangmian,xininghetadetuanduijihuakaifayitaozidonghuadexitong,jiuxiangjintianshengchandezidonghuayiyang,bushizhuangpeilingjianershikaifaxinyao,yitigaoxinyaokaifadexiaolv。
總(zong)之(zhi),機(ji)器(qi)人(ren)技(ji)術(shu)除(chu)了(le)代(dai)替(ti)人(ren)以(yi)外(wai),更(geng)重(zhong)要(yao)還(hai)能(neng)拓(tuo)展(zhan)人(ren)的(de)功(gong)能(neng),能(neng)夠(gou)做(zuo)一(yi)些(xie)人(ren)做(zuo)不(bu)到(dao)的(de)事(shi)情(qing),通(tong)過(guo)跟(gen)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)結(jie)合(he)可(ke)以(yi)在(zai)遠(yuan)處(chu)進(jin)行(xing)感(gan)知(zhi)和(he)控(kong)製(zhi)。通(tong)過(guo)納(na)米(mi)機(ji)器(qi)人(ren)可(ke)以(yi)在(zai)微(wei)小(xiao)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)進(jin)行(xing)感(gan)知(zhi)和(he)控(kong)製(zhi),能(neng)夠(gou)克(ke)服(fu)由(you)於(yu)距(ju)離(li)、尺度、環境給人帶來的困難,然後進行操作和控製。