機(jī)器人的發(fā)展史猶如人類的文明和進(jìn)化史在不斷地向著更高級(jí)發(fā)展。人類對(duì)機(jī)器人的幻想從未停止，未來的機(jī)器人將上天下地入海無所不能。

“納米機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人、星球探測(cè)機(jī)器人”三種特殊機(jī)器人漸漸走進(jìn)我們的視野，未來將發(fā)揮重要作用。在第五屆中國(guó)機(jī)器人峰會(huì)暨智能經(jīng)濟(jì)人才峰會(huì)上，中國(guó)工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授鄧宗全，加拿大工程院院士、加拿大約克大學(xué)機(jī)械工程系系主任、教授張丹，北京理工大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院外籍院士福田敏男深刻探討了不同領(lǐng)域內(nèi)機(jī)器人的發(fā)展情況，為中國(guó)機(jī)器人未來的發(fā)展道路指明方向。

鄧宗全：探索宇宙，離不開星球探測(cè)機(jī)器人

中國(guó)工程院院士鄧宗全重點(diǎn)介紹了探測(cè)星球所應(yīng)用的機(jī)器人：月球車、火星車。嫦娥工程是我國(guó)落月的重大工程，這里面主要有三個(gè)部分：軟著陸、月球車從著陸器轉(zhuǎn)移、月球車的移動(dòng)。軟著陸是落月工程的核心。我國(guó)的軟著陸技術(shù)最大的特點(diǎn)就是在100米空間距離有一個(gè)懸停移動(dòng)。嫦娥五號(hào)有四大關(guān)鍵技術(shù)：月面采樣、月面上升、環(huán)月對(duì)接、高速載入。其難點(diǎn)在于鉆進(jìn)難、剖面層序保持難。

中國(guó)工程院院士鄧宗全

2013年，玉兔號(hào)成為世界上第三個(gè)月球車，位于世界前列，是航天人類科技文化的重大成果。該月球車是鄧宗全及團(tuán)隊(duì)成員花費(fèi)十三年時(shí)間和航天合作，消除輪力學(xué)問題、控制問題的研發(fā)成果。載人登月工程目標(biāo)是獲取月面表層和次表層樣品。通過月面采樣探測(cè)，構(gòu)建了鉆取/機(jī)械臂表取復(fù)合、樣品封裝與傳送的月面采樣總體方案和技術(shù)體系，一次探測(cè)獲取兩種形態(tài)樣品，在世界上屬首次。還發(fā)明了“雙管單袋無滑差”鉆進(jìn)取芯方法，消除了月壤顆粒的力鏈阻塞效應(yīng)，保證了高取芯率采樣。與前蘇聯(lián)Luna24（雙管多帶）相比，在鉆進(jìn)取芯結(jié)構(gòu)原理上有重大突破。

對(duì)于火星的探測(cè)，我們也發(fā)明了火星車，目前我國(guó)計(jì)劃于2020年發(fā)射火星車進(jìn)行火星巡視探測(cè)。對(duì)火星實(shí)施首次“繞-落-巡”一體化探測(cè)任務(wù)。并研制了輪步式火星車移動(dòng)系統(tǒng)，具有輪步復(fù)合移動(dòng)、蠕動(dòng)移動(dòng)、全方位移動(dòng)、質(zhì)心高度調(diào)整等運(yùn)動(dòng)模式，可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)脫陷功能。當(dāng)前，人們對(duì)小行星也很著迷，對(duì)于小行星探測(cè)的難點(diǎn)，鄧宗全總結(jié)四點(diǎn)：弱引力附著、表面形貌、物質(zhì)特性非確知、飛行時(shí)間長(zhǎng)。

“太陽(yáng)系內(nèi)探測(cè)能力是當(dāng)今深空探測(cè)的核心目標(biāo)，星球探測(cè)機(jī)器人將發(fā)揮重大作用。環(huán)境適應(yīng)性和高可靠服役仍是技術(shù)挑戰(zhàn)，系統(tǒng)創(chuàng)新與智能操控將成為未來研究的主題”，鄧宗全說。

福田敏男：小小機(jī)器人，卻承載大大能量

“微型納米機(jī)器人”一個(gè)讓人耳目一新的機(jī)器人，一個(gè)能夠治病的機(jī)器人。福田敏男研究的是微米、納米機(jī)器人。該款機(jī)器人規(guī)模尺寸非常小。

福田敏男介紹，微米機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，就像我們的手臂一樣，它能夠進(jìn)行速度的調(diào)整、調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)，這是根據(jù)仿生系統(tǒng)制造出來的。納米機(jī)器人非常微小，卻依然可以控制它的碳管。微米、納米的應(yīng)用范圍十分廣泛，細(xì)胞的組裝，重組、自動(dòng)化領(lǐng)域、制造控制機(jī)、AI機(jī)器人、電機(jī)一體化等都可運(yùn)用到微米、納米技術(shù)。通過這些技術(shù)來實(shí)現(xiàn)細(xì)胞操作的控制。為了更好地實(shí)現(xiàn)操控，需要進(jìn)行機(jī)械方面的互動(dòng)，基因的操作、注入，單個(gè)細(xì)胞的分離，環(huán)境的控制、測(cè)量、制圖、分子的操作，細(xì)胞形態(tài)的控制等。

中國(guó)科學(xué)院外籍院士福田敏男

對(duì)于3D細(xì)胞結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行一個(gè)復(fù)制的工作。采用各種不同的方式來實(shí)現(xiàn)細(xì)胞之間的處理。對(duì)于3D的細(xì)胞組裝，可以采用光子互聯(lián)作為基材，在芯片上可以實(shí)現(xiàn)想要做的結(jié)構(gòu)，整個(gè)芯片尺寸大概在110個(gè)微米。福田敏男說：“我們研究的目標(biāo)就是采用一個(gè)類似于細(xì)胞的一種組裝方式，來實(shí)現(xiàn)對(duì)于3D結(jié)構(gòu)細(xì)胞的連接”。

張丹：并聯(lián)機(jī)器人質(zhì)優(yōu)能強(qiáng)，要大力推廣

并聯(lián)機(jī)器人各方面性能超過串聯(lián)機(jī)器人，加拿大工程院院士張丹介紹了高性能并聯(lián)機(jī)器人的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。他說，并聯(lián)機(jī)器人包括柔性機(jī)器人，比如踝關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)器人、煤礦救援機(jī)器人、無人機(jī)起落架。那么，什么叫并聯(lián)機(jī)器人？最簡(jiǎn)單的理解就是好比人兩條腿蹲在地上呈現(xiàn)閉環(huán)的狀態(tài)。與串聯(lián)機(jī)器人相比，并聯(lián)機(jī)器人速度快、精度高，在抓取、裝配、打磨等應(yīng)用中已廣泛實(shí)施。行業(yè)涉及醫(yī)藥、電子、汽車、航空等多個(gè)領(lǐng)域。

加拿大工程院院士張丹

張丹在實(shí)驗(yàn)室里做了一個(gè)可重構(gòu)的機(jī)器人，主要用于播音737起落架拋光、打磨?？梢愿鶕?jù)加工需求進(jìn)行0度、30度、60度、90度調(diào)整。

張丹說，并聯(lián)機(jī)器人的發(fā)展離不開柔性關(guān)節(jié)的應(yīng)用，不同的情況要選擇不同的柔性關(guān)節(jié)，并根據(jù)需要建立不同模型。