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作為一種前沿技術(shù)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系教授、中國科學院沈陽自動化研究所席寧指出，以納米機器人為代表的超限機器人技術(shù)，有望拉動機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并將會成為一個極為重要的應用領域。

機器人的應用領域飛速擴展

席寧指出，當機器人最開始出現(xiàn)的時候，機器人和人在同樣的環(huán)境里進行工作，發(fā)展機器人主要的目的是代替人。由于信息技術(shù)的發(fā)展，從機器人簡單的代替人，現(xiàn)在發(fā)展到可以擴展人的能力，機器人除了能夠干一些人能干不想干的工作以外，還能干一些人干不了工作。比如機器人聯(lián)網(wǎng)后，人可以通過網(wǎng)絡控制遠處的機器人，就可以做一些人夠不著、摸不著的事情，所以信息技術(shù)給機器人提供了新的動力，同時也提供了新的應用。

另一方面，納米和微納米技術(shù)的發(fā)展也給機器人提供了新的應用領域。比如在微納米領域，最具有挑戰(zhàn)性的問題就是環(huán)境非常小，人類要操作的位置也非常小，現(xiàn)在機器人把原來看不見、摸不著的東西變得能看到、能摸著，擴展了人在微小環(huán)境里的加工能力。而生物技術(shù)的發(fā)展也給機器人提供了很多新的應用領域，但是生物領域跟傳統(tǒng)的制造業(yè)不太一樣，因為細胞生活在特定的生理條件下，要把機器人技術(shù)推廣到這個領域，不僅是操作的物質(zhì)很小，環(huán)境也很特別。

所以從這幾個方面講，機器人能夠擴展人的能力，能夠克服距離給人帶來的困難，也能克服尺度給人帶來的困難，還能夠克服環(huán)境給人帶來的困難，比如生理環(huán)境。綜合起來，機器人除了簡單的代替人以外，還能拓展人的能力，這就是超限機器人，可以超越人的限度，克服距離、尺度和環(huán)境給人類帶來的困難。

信息技術(shù)帶來的新角色

機器人最重要的應用就是自動化，機器人是自動化的工具。但是要達到自動化的目的，首先要有機器人，同時還要有傳感器，這兩個東西結(jié)合起來才能產(chǎn)生自動化。因為通過傳感器可以把物理世界的信息變成數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的分析可以作決策，反過來作用到物理世界上，這就是自動化的過程。

現(xiàn)在機器人和傳感器變成了一個從信息世界、數(shù)據(jù)和物理世界中間的交互工具，所以機器人從簡單的代替人的工具變成了一個互聯(lián)網(wǎng)基礎設施，這個就是信息技術(shù)發(fā)展帶給機器人的新角色。

通過機器人聯(lián)網(wǎng)，可以形成所謂的物聯(lián)網(wǎng)，機器人通過傳感器可以監(jiān)測環(huán)境，同時還可以通過物聯(lián)網(wǎng)和機器人可以遠程使用加工設備進行加工。這樣可以把原來距離給人類帶來的困難通過機器人技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)克服了。同時還可以通過網(wǎng)絡進行一些醫(yī)療的診斷和治療，通過網(wǎng)絡讓機器人做一些安全和國防方面的工作。

在開發(fā)技術(shù)方面，現(xiàn)在通過網(wǎng)絡和機器人的結(jié)合，可以進行遠程的感知和操作，這樣網(wǎng)絡不僅能夠傳播信息、數(shù)據(jù)、聲音等多媒體信息，通過網(wǎng)絡還可以傳播動作、感覺，把這些動作、感覺和傳統(tǒng)的聲音、圖像結(jié)合起來，就要叫超媒體。

縮小了設計、生產(chǎn)和用戶的距離

席寧指出，在制造方面，現(xiàn)在很多工廠都是由于勞動力價格的原因設置在別的國家。比如美國汽車的座椅是在美國設計的，但是生產(chǎn)可能在墨西哥生產(chǎn)，所以要對座椅的質(zhì)量進行檢測。通常可以用人直接觸摸就可以感知軟硬程度并進行打分，判斷椅子是否達到要求。但在遠程的情況下，則可以通過機器人技術(shù)，機器人帶有傳感器，通過觸摸把感覺通過網(wǎng)絡傳過去，設計人員在遠程再通過觸摸裝置，便可以達到直接觸摸椅子的感覺完全一樣的感覺，這樣能夠進行質(zhì)量控制以及幫助他們進行設計。通過機器人和網(wǎng)絡技術(shù)就把生產(chǎn)和設計中間的距離縮短了。

同時，人們還可以用這種技術(shù)進行客戶定制，比如去買車，每個椅子都是一樣，但是如果有這個機器人技術(shù)，通過數(shù)學模型把感覺再現(xiàn)出來，買車的時候可以一直摸，直到選出合適的，然后根據(jù)數(shù)據(jù)造出一個椅子，滿足你的需求。正是基于此，機器人技術(shù)把設計、生產(chǎn)和用戶之間的距離縮小了。

當前，微納米技術(shù)給機器人的發(fā)展有什么推動和新的應用？席寧指出，微納米技術(shù)的發(fā)展重要的方面是出現(xiàn)了很多新的材料，如納米碳管、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制造過程。

制造業(yè)應用機器人最成功

席寧表示，機器人技術(shù)最成功的應用領域是制造業(yè)，特別是汽車制造業(yè)。大概有90%的工業(yè)機器人都用于汽車制造的過程。但生物醫(yī)藥領域的產(chǎn)值遠遠大于汽車行業(yè)，但是在新藥開發(fā)的過程中，很多過程都是人工的，且開發(fā)成本是非常高。如何把這個過程變成自動化是一個非常重要的工作，是今天醫(yī)藥行業(yè)面臨的一個很大的挑戰(zhàn)。

現(xiàn)在開發(fā)一個新藥要10~15年的時間，要花10億~15億美元。像輝瑞制藥這樣的公司每年只能開發(fā)出1~2個新藥，花費的錢很多。人類卻不斷出現(xiàn)新的疾病，病越來越多，研發(fā)藥物的費用越來越高，出現(xiàn)的新藥越來越少，是人類面臨的很大挑戰(zhàn)，解決這個問題重要的途徑就是把新藥開發(fā)的過程自動化，如果能夠自動化，帶來的效益是非常高的。所以如何把機器人技術(shù)用于新藥開發(fā)過程值得研究。

整個汽車行業(yè)的產(chǎn)值是8650億美元，人們估算機器人和自動化技術(shù)產(chǎn)生了6560億美元的產(chǎn)值，如果不用機器人、自動化，現(xiàn)在的產(chǎn)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(chǎn)值。如果用同樣的模式把這個轉(zhuǎn)移到制藥工業(yè)，比汽車產(chǎn)值大，能夠達到9800億美元，而且自動化程度非常低，潛在的產(chǎn)值有6800多億美元的空間。如果能夠成功的把機器人和自動化用于新藥開發(fā)，產(chǎn)生像今天汽車工業(yè)這么大的應用，能夠創(chuàng)造五六千億美元的產(chǎn)值，這是潛在非常大。但問題和挑戰(zhàn)也是很大，困難也是很多的。

在這方面，席寧和他的團隊計劃開發(fā)一套自動化的系統(tǒng)，就像今天生產(chǎn)的自動化一樣，不是裝配零件而是開發(fā)新藥，以提高新藥開發(fā)的效率。

總之，機器人技術(shù)除了代替人以外，更重要還能拓展人的功能，能夠做一些人做不到的事情，通過跟信息技術(shù)結(jié)合可以在遠處進行感知和控制。通過納米機器人可以在微小的環(huán)境中進行感知和控制，能夠克服由于距離、尺度、環(huán)境給人帶來的困難，然后進行操作和控制。