未來創(chuàng)新驅(qū)動工業(yè)機(jī)器人將會變得更加智能

（文章來源：EEToday）

近日研究人員發(fā)明了一種由電池液驅(qū)動的機(jī)器魚，這種液體被研發(fā)人員稱為“機(jī)器血”。這個大約40厘米長的軟體機(jī)器人并沒有安裝固體電池，而是由一種具有雙重功能的液體所驅(qū)動，這種液體既可以儲存能量還能夠移動機(jī)器魚的鰭。這種方法可以讓機(jī)器在一個更小的空間里儲存更多的能量，且運(yùn)行時間更長，同時還不需要笨重、復(fù)雜的電池組。

研制該機(jī)器魚的項(xiàng)目組成員之一、美國紐約州伊薩卡市康奈爾大學(xué)機(jī)器人專家Robert Shepherd表示，這項(xiàng)創(chuàng)新是朝著研制自主機(jī)器人邁出的重要一步——自主機(jī)器人可以在沒有人工干預(yù)或指導(dǎo)的情況下完成任務(wù)。

工業(yè)4.0概念將制造過程、數(shù)據(jù)分析和人工智能的全自動化結(jié)合起來，以確保用最高效和最具效益成本的方式生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。而工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人以來，機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造系統(tǒng)、自動化工廠、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)的自動化工具。而工業(yè)機(jī)器人的創(chuàng)新也從來沒有停止過。

電池液驅(qū)動的機(jī)器魚是仿生機(jī)器人的一種。仿生機(jī)器人是模仿生物、從事生物特點(diǎn)工作的機(jī)器人。隨著技術(shù)的成熟，多種類型的仿生機(jī)器人相繼被研發(fā)出來，如受到自然界先天性吸盤動物水蛭的啟發(fā)而研發(fā)的攀爬機(jī)器人，可播報新聞的主播機(jī)器人，歷史上首個獲得公民身份的機(jī)器人索菲亞等。

大多數(shù)情況下機(jī)器人需要完成比較復(fù)雜的任務(wù)，機(jī)器人的技術(shù)創(chuàng)新是在關(guān)節(jié)上面用了新的技術(shù)，使得關(guān)節(jié)更加精準(zhǔn)，因而可以做更加復(fù)雜的控制。比如機(jī)器人可以握手，不同位置的時候也會根據(jù)情況進(jìn)行移動，其中傳感器技術(shù)也起著至關(guān)重要的作用。它可以控制環(huán)路，力量控制、位置控制、視覺控制等等。

傳感器是一種檢測裝置，能夠感受到被測量的信息，并能將接收到的信息，按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、儲存、顯示、記錄和控制等要求。對于機(jī)器人來說，傳感器就像機(jī)器人認(rèn)識世界的媒介一般，賦予了機(jī)器人對外部環(huán)境的一切感知能力。感知器官之于人類的視、力、觸、嗅、味等五種感知能力，讓物體有了像人一樣的感覺，讓物體慢慢變活，正像眼睛、鼻子、耳朵對于人體的作用一樣，傳感器在硬件中充當(dāng)一個從外界接受信息的角色。

機(jī)器人的五種感知能力都需要傳感器傳輸，因此可以說傳感器對于機(jī)器人來說就像人類的各種感知器官，通過傳感器探測機(jī)器人外部工作環(huán)境和對象狀態(tài)：對各關(guān)節(jié)的位置、速度、溫度、載荷、電壓等信息進(jìn)行探測和了解，進(jìn)而反饋信息至控制器形成閉環(huán)控制，有效的保證和提升機(jī)器人自身的運(yùn)作和靈敏度。內(nèi)部探測機(jī)器人自身工作狀況，通過內(nèi)外結(jié)合的全面信息交互，傳感器真正實(shí)現(xiàn)讓“機(jī)器”變成“人”。

啟用視覺的智能傳感器能夠?qū)C(jī)器人引導(dǎo)到確定的位置，檢測和檢查離散的物體，并根據(jù)收集的數(shù)據(jù)實(shí)時控制決策。機(jī)器人能夠通過3D掃描識別和定位物體的形狀，即使在低對比度，弱光或復(fù)雜幾何形狀的情況下，也可以可靠地檢測物體。傳感器允許機(jī)器人動態(tài)調(diào)整大小和位置，內(nèi)置的測量工具使他們能夠檢測和操縱物體; 因而更智能的機(jī)器人可以支持更多種類的任務(wù)。

機(jī)器視覺的進(jìn)步正在創(chuàng)造制造業(yè)的變革，工廠不再圍繞系統(tǒng)的，可重復(fù)的功能構(gòu)建。今天的制造以靈活性，適應(yīng)性和高效率為中心，通過新興傳感技術(shù)的創(chuàng)新集成，以及正確的算法和設(shè)計，可以實(shí)現(xiàn)有效的人－機(jī)器人和機(jī)器人 - 機(jī)器人交互。