机器人发展现状及可能发展趋势的讨论

周劼 桂林理工大学

机器人发展现状及可能发展趋势的讨论

周劼 桂林理工大学

机器人技术将极大便利生活，工业，甚至农业，医学等方方面面，在未来举足轻重。本文明确了机器人发展现阶段水平，并展望了未来的多种发展趋势，同时浅析一下机器人的行进方式。

机器人 发展 现状 趋势

科技发展，其根本目标就是改变人类的生活，改变世界。因此随着科技的进步，现在人们生活中越来越多的步骤都可以被机器人代替了，机器人可以代替人们的很多劳动，让人舒适地生活。那么，现在机器人究竟发展到了什么阶段？我们很清楚这点，才能接着远望有多少种可能发展的趋势，在每种发展的可能上造福人类。行进工具的选择对整个机器人运动的影响最大，最基本。因此浅谈机器人是怎么动的，得先谈基本行进方法的使用。

1 机器人现阶段发展程度

1.1 高校机器人制作

高校机器人并不是最高端的，因为这些学生大学，研究生才初识几年专业，但热衷研究的他们在老师的带领下已经把机器人做出了一些独特的能力，还做了些许优化。少数功能健全，设计合理，贴近生活的机器人已经得到了公司、社会的青睐。作为机器人研究的主干力量之一，现阶段优秀学校的机器人很多已经不是简单的几个电路板。例如，飞行的机器人可以控制飞行器姿态、躲过障碍物，自如转向、穿行，迅速识别目标，抓取物品。但是，它们许多还是把结构暴露在外，没有合理到可以加装外壳，进而批量生产，尚属于初步的机器人。

1.2 公司机器人研究

相比高校，研究机器人的公司拥有更多关系，资金，经验。较为成功的公司所做的机器人已经很贴近生活，优化较到位，结构较复杂。有的已经可以比较好地代替人们的某一步生活。例如，类人的机器人外壳做成人的样子，内部结构大到撑起一个人的高度，十分智能，可以还原魔方，踢球赛，下围棋等，甚至一个机器人做许多样事。它们也应用地更广泛，从生活到工业的各个角落。然而，他们有时还是不够智能，在做某些事时很死板，一个步骤不会变通，特别是在一些难代替步骤上研发的机器人尤为明显，或者说在一些空旷领域上首先研发的机器人，他们需要更加智能。

机器人见于高校，公司，还见于生活和工业生产，然而它们的机器人用的大多都是上述两种途径研发的，所以不多细说。

2 机器人未来发展趋势

2.1 研究方向

（1）探索收集更高强度，延展性好，更加轻质，导电性更优的材料，甚至考虑用柔软的材料，在和人碰撞的时候不会伤害人类。

（2）机器人控制系统变小，自己也更加小型且灵活。类似于计算机，这点将在机器人发展过程中产生革命般的影响。

（3）机器人网络化，研究如何更好地基于电脑，用网络式控制器控制机器人，或制造大面积的遥控系统。

（4）传感器的有效使用，传感器的算法如何更好融合。

2.2 潜力与热点

（1）机电一体化。顾名思义，机器和生物电信号。机器如何变为人身体的一部分，并被有效的掌控。

（2）让计算机分析数据，并让机器人智能地产生结论，取代计算机死板的结论。

（3）让机器人检查工厂生产的机械故障等，甚至可谓，让其自己检查自己。

（4）在人类可掌控的范围内，让其有自主学习的能力，将来与人类合作。

（5）纳米机器人，尽量让机器人实现自主操作小至纳米的物品。

（6）让机器人能读懂人的脑电波，并且优化这些机器人。甚至在读懂后让另外一个机器人帮助人去实现。

（7）AVG技术，让几个机器人协作办事。在量大的，要配合的工作上次技术需要完善。

3 机器人的行进方式

3.1 轮式

四种轮子使用最广泛。遇到坎坷地面，需要悬挂系统，让所有轮子都与地接触。平时至少三个轮子与地接触才能稳定。

（1）标准轮：最简单易实现，无特定要求时用。

（2）小脚轮：它是偏心旋转的，有偏心力施加向底盘，比标准轮稳固。因此配合她的应是一个固定较为坚实的底盘。求稳固时用。

（3）瑞典轮：因为操纵起来在一方向上有阻力，轮子便能向相反方向移动。所以轮子能延很多轨迹移动，代价只是很小摩擦力。适用于需要多轨迹时。

（4）全向轮：轮子上端给旋转力，四处转动，技术上最难，稳固性一般，但使用上综合最好。

3.2 步行式

不适用于废墟，因为坑坑洼洼，因为机器人脚掌有一定面积，而实际接触面很容易又偏又小，容易踩不稳，致使摔倒损坏。

十分仿真，用于平地，使用尽量贴近生活。

3.3 履带式

（1）全履带式：多用，最适于震后废墟，沙子等易塌陷及不平地况。没轮式灵活，但比轮式越野能力好。

（2）半履带式：很少用，取轮式及全履带式的中间，兼具两者优劣，就是需要准备两套工具以维修，需具备两项技术，较重部分应位于履带上。

结束语：机器人的发展十分迫切地需要更多人的参与，需要热情地研究。人类世界从工业时代跨入宇宙时代是个必然。如电影里所描绘的那样，外星人的飞船和控制器拥有许许多多的管道电路，甚至可以释放小飞船，可以释放机器人，可见人类发展与机器人专业息息相关。对于机器人的行进仅仅提出一点愚见，希望和广大有志者一起研究。

[1]戴勇，邓乾发，机器人研究方向和发展趋势，机械工程导论

[2]王曙光，移动机器人的运动机构，移动机器人原理与设计