正文 第11章 相濡以沫——機器人與人類(3 / 3)

第二節未來之路——機器人研究前沿

機器人研究技術不斷深入,人們對其應用也逐漸延伸和擴展,這都大大促進了社會的進步和發展。

仿人機器人

模仿人的形態和行為而設計製造的機器人就是仿人機器人,一般分別或同時具有仿人的四肢和頭部。它具有人類的外觀,可以適應人類的生活和工作環境,代替人類完成各種作業,並可以在很多方麵擴展人類的能力,在服務、醫療、教育、娛樂等多個領域得到廣泛應用。

人類現在所創造的機器人大多並不像人,因此要完全實現高智能、高靈活性的仿人機器人還有很長的路要走。而且,人類對自身也沒有徹底地了解,這些都限製了仿人機器人的發展。

仿人機器人研究集機械、電子、計算機、材料、傳感器、控製技術等多門科學於一體,代表著一個國家的高科技發展水平。

因此,世界發達國家都不惜投入巨資進行開發研究。日、美、英等國都在研製仿人形機器人方麵做了大量的工作,並已取得突破性的進展。

1996年11月,本田公司研製出了自己的第一台仿人步行機器人樣機——“P2”;一年後又推出了“P3”機器人;2000年11月則推出了最新一代的仿人機器人“ASIMO”。

仿人機器人“ASIMO”是目前最先進的仿人行走機器人。它身高1.2米,體重52千克。它可以實時預測下一個動作並提前改變重心,因此可以行走自如,進行諸如“8”字形行走、下台階、彎腰等各項“複雜”動作。此外,“ASIMO”還可以握手、揮手,甚至可以隨著音樂翩翩起舞。

在2005年愛知世博會上,大阪大學展出了一台名叫Repliee Q1expo的女性機器人。這個機器人的外形複製自日本新聞女主播藤井雅子,動作細節與真人極為相似。參觀者很難在較短時間內發現這其實是一個機器人。

美國麻省理工學院研製出了仿人形機器人“科戈”,德國和澳洲共同研製出了裝有52個汽缸,身高2米、體重150千克的大型機器人。

我國在仿人形機器人方麵做了大量研究,並取得了很多成果。比如國防科技大學研製成了雙足步行機器人,北京航空航天大學研製成了多指靈巧手,哈爾濱工業大學、北京科技大學也在這方麵做了大量深入的工作。

納米機器人

納米機器人是根據分子水平的生物學原理為設計原型,設計製造可對納米空間進行操作的“功能分子器件”。納米生物學的近期設想,是在納米尺度上應用生物學原理,發現新現象,研製可編程的分子機器人。

納米機器人涉及的內容可歸納為以下三個方麵:

(1)在納米尺度上了解生物大分子的精細結構及其與功能的聯係。

(2)在納米尺度上獲得生命信息,例如利用掃描隧道顯微鏡獲取細胞膜和細胞表麵的結構信息等。

(3)納米機器人是納米生物學中最具有誘惑力的內容。

第一代納米機器人是生物係統和機械係統的有機結合體,這種納米機器人可注入人體血管內,進行健康檢查和疾病治療,還可以用來進行人體器官的修複工作,做整容手術,從基因中除去有害的DNA,或把正常的DNA安裝在基因中,使機體正常運行。

第二代納米機器人是直接從原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置。

第三代納米機器人將包含有納米計算機,是一種可以進行人機對話的裝置。這種納米機器人一旦問世將徹底改變人類的勞動和生活方式。

用不了多久,個頭隻有分子大小的納米機器人將源源不斷地進入人類的日常生活。它們將為我們製造鑽石、艦艇、鞋子、牛排和複製更多的機器人。要它們停止工作隻需啟動事先設定的程序。

從表麵來看,上述想法近乎不可思議:一項單一的技術在應用初期就能治病、延緩衰老、清理有毒的廢物、擴大世界的食物供應、築路、造汽車和造樓房。這並非天方夜譚,也許在21世紀中葉前就可以實現。現在,全世界的研究機構都在想方設法並努力將這些設想變成現實。