基于机器人发展趋势的研究

李牧 李成群

摘 要：随着国家科研水平的不断提高，机器人领域正在发生着巨大变化。本文通过查阅相关文献、权威网站发布的信息及相关机器人研发部门公布的数据等，对仿生机器人、微型机器人、农业机器人、云机器人和模块化机器人的发展现状进行分析总结。同时，对未来机器人的发展趋势和其所面临的伦理问题进行简要叙述，并结合“中国制造2025”的要求对机器人的发展进行简要展望。

关键词：机器人；自动化控制；机器人伦理；未来发展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.203

0 引言

随着社会劳动年龄人口逐年降低，制造业产业升级和生产成本提高，给中国的机器人产业带来了前所未有的发展[1]。我国面临的劳动力短缺和地区间的劳动力资源竞争问题日趋明显。现代化工厂都将采用机器人进行生产劳动，这不但可以降低企业劳动力成本、减少了工人的工作压力，还提高生产效率以及减少安全事故发生率。机器人不仅在工业领域有着广泛应用，在医学领域也有着巨大的发展前景，微型机器人的应用会使那些“疑难杂症”的治愈成为可能，对我国乃至世界的医疗技术水平的提高发挥着极其重要作用。

1 新型机器人

我们针对以下几种特定的新型机器人进行简短的描述和讨论。

1.1 仿生机器人

仿生机器人，通过从生物身上得到启发，将这种启发通过仿生技术应用到机器人当中，以这种方式制造出来的机器人称为仿生机器人。

仿生机器人较普通机器人来说，无论是结构还是控制都相对复杂，所以，有些人认为简单的机器人就可以完成很多复杂工作，没有必要再研发制造仿生机器人。但是，近年来，随着仿生科技的不断发展，尤其是在机器人行业，从飞鸟到鱼虫，各种生物特有的运动方式为科学家们提供了源源不断的仿生灵感。仿生技术在机器人领域中的应用，使机器人的发展又向前迈了一步[2]。

1.2 微型机器人

微米、纳米、费米机器人统称为微型机器人。微米机器人是特征尺寸为微米级别的移动机器人或者是能够处理微米级尺寸部件的机器人；纳米机器人能够处理其外廓尺寸在1nm（10-9m）到1000nm（10-6m）的范围内元件；费米机器人，是指可操作1fm（10-15m）大小对象的机器人，但就目前的科学技术水平暂时还无法实现费米级别的操作。虽然在现实中对于微小零件修复或者制造的应用并不广泛，但在医学领域，微型机器人可能会给医学带来历史性的变革，为医学诊疗提供新的方案[3]。

1.3 农业机器人

农业机器人，是机器人在农业生产活动中的应用，由不同软件程序控制，来感知并适应不同的作物种类和作业环境[4]。农业机器人出现后，农业生产得到了快速发展，许多国家同时也出现了多种不同类型农业机器人。例如施肥机器人、大田除草机器人、分检果实机器人等。

在进入21世纪以来，各国的新型农业机器人在农业生产活动中得到了广泛地应用，越来越多的智能化农业机器人出现在广阔的田野上，来代替农民完成各种农业活动，第二次农业革命将深入发展。

2 机器人伦理问题

通常“伦理”一词是用来形容人与人、人与社会之间为人处世应该遵循的道理和准则[5]。在人与机器之间也存在类似的伦理道德问题。

机器人它的外形不一定像人，能够在人的操控下完成某项工作要求。现在，机器人开始逐渐有了自己的“意识”，未来这种高智能“意识化”机器人十分可怕。由于机器人技术还不是十分发达，机器与人之间存在的伦理矛盾还不够明显，所以人们对其的重视程度还比较弱。如果未来我们还不能对其有一个正确的认识，将无法想象后果的严重性，或许有一天，人类将由机器人统治。

3 未来机器人发展方向

考虑到当今社会和未来社会生产方式及生活习惯的不同，所以必须考虑机器人在未来社会对人类生活的影响。今后，以下几种机器人将会成为主流机器人。

3.1 云机器人

云机器人是云计算与机器人学结合的产物。它与其它网络终端类似，机器人本身并不需要存储大量的资料信息，也不需要有超强的计算能力[6]。云机器人，虽然在硬件上降低了对机器人处理器的要求，提高了执行复杂指令的效率，但其可靠性并不能得到良好的保障，安全和隐私也面临着被泄露的风险。

科研人员正在努力开发一种新的算法，来提高其稳定性、安全和隐私方面等问题。在机械工程方面，云在工程技术上面的应用已经取得了巨大的成就，在未来云将变得更加强大，云机器人技术也会随着在机械工程领域的深入应用变得更加成熟。

3.2 模块化机器人

模块机器人是由彼此独立的单元模块构成，且每个模块有自己独立的驱动系统、动力装置。当不同的模块组合到一起時，通过一个控制系统进行整体控制操作，从而构成一个具有新功能的机器人。

模块化机器人可以在恶劣的环境中使用，如在水下、太空行星上、自然灾害或放射性地区。它们可以通过改变自己的形状来适应不同的地形和任务。模块化机器人也可通过提高每个模块的功能属性来提高它们整体执行任务的能力，同时对寿命和适用性也有明显的改善作用。

4 总结和展望

作为“中国制造2025”中一个极其重要的部分，机器人产业在为国家创造经济效益的同时，其自身也在发展，未来的机器人产业也必将更加智能。

参考文献：

[1]睿工业，柳鹏.我国工业机器人发展及趋势[J].机器人技术与应用，2012（05）：20-22.

[2]王颖，王硕.仿生机器人技术发展概况[J].高科技与产业化，2016（05）：44-47.

[3]宋晓峰，谈士力.微型机器人的发展和研究现状[J].机床与液压， 2004（08）：1-2.

[4]姬江涛，郑治华，杜蒙蒙等.农业机器人的发展现状及趋势[J].农机化研究，2014（02）：1-4.

[5]王东浩.机器人伦理问题研究[D].南开大学，2014.

[6]张恒，刘艳丽，刘大勇.云机器人的研究进展[J].计算机应用研究，2014，31（09）：2567-2575.

作者简介：李牧（1993-），男，河北秦皇岛人，硕士研究生在读，研究方向：机器人技术。