“小”似乎成為技術(shù)進步的標志,把眾多硬件和軟件集成到越小的載體上就越能體現(xiàn)技術(shù)能力。從像磚頭一樣的大哥大到越來越追求輕巧纖薄的智能手機,從“大屁股”電視到超薄液晶電視,電視占用的生活空間越來越小。
近年來,隨著人口紅利的逐漸消失,各領(lǐng)域都在形成產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢,微型化成了一個新的趨勢。
雖然微型機器人的概念已經(jīng)出現(xiàn)幾十年了,但由于技術(shù)的限制,長久以來一直沒有重點發(fā)展。
這幾年,隨著微加工工藝、微傳感器、微驅(qū)動器等技術(shù)能力的發(fā)展,微型機器人在大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的基礎(chǔ)上,開始越來越受到重視。
近年來,在美國再工業(yè)化、德國工業(yè)4.0、中國制造2025等戰(zhàn)略規(guī)劃之下,各國的機器人產(chǎn)業(yè)獲得了十分迅猛的發(fā)展。在此背景下,隨著產(chǎn)業(yè)化道路越走越遠,市場化發(fā)展越來越成熟,人們也是開始思索下一代機器人的發(fā)展趨勢在哪里?
截至目前,行業(yè)得出的一致結(jié)論包括智能化、復合化、集成化、多樣化。簡單來說,就是機器人基于應用的深化,一方面在種類上要越來越多樣、豐富,另一方面在功能上也要更加多樣、智能。除此以外,小型化也是一大重要的趨勢。
就像現(xiàn)在科技領(lǐng)域的芯片、傳感器等都在追求“小”一樣,機器人同樣也在追求“小”。經(jīng)過幾十年的關(guān)注研究,如今在微加工工藝、微傳感器、微驅(qū)動器等技術(shù)都取得一定突破的情況下,各國也是在小型/微型機器人方面取得了成績。
例如,日本便成為這方面的佼佼者,在微型軍用、管道、醫(yī)療機器人等方面獲得顯著成果。除此以外,美國、歐洲等國家也在積極研發(fā)仿生類微型機器人。最近,哈佛大學便公布了一項新的研究成果“HAMR-JR”,被稱為最小機器人之一。
那么,為什么各國都在追求越來越小的機器人呢?制造出這樣的機器人又有何用呢?其實,
如果能將眾多軟硬件集成在越來越小的一個物體之中,無疑能體現(xiàn)出技術(shù)能力的升級。而具備多功能、小身材的機器人,在不少領(lǐng)域也能迎來大用。
具體來說,首先在醫(yī)療領(lǐng)域之中,微型機器人就能發(fā)揮出兩點價值。其一,是可以充當藥物運輸載體,將藥物更加安全、準確的送入人體之內(nèi),讓藥效和治療效果更大化。其二,是充當手術(shù)協(xié)助者和實施者,推動微創(chuàng)手術(shù)的實現(xiàn)以及進步。
其次在管道檢測方面,微型機器人也能成為管道機器人的補充。當我們面對核電等環(huán)境較為惡劣、存在安全隱患或面對管道過于狹窄的情況下,傳統(tǒng)管道機器人和人類將無法發(fā)揮作用,這時候微型機器人便能成為補充,展現(xiàn)出自身獨有優(yōu)勢。
再次在軍事應用方面,微型機器人也能開啟精細化戰(zhàn)爭的序幕。微型機器人由于身材小、不易被偵查、可群體作戰(zhàn),因此可在未來軍事行動中充當微型監(jiān)測兵、微型特種兵、微型醫(yī)療兵等多種角色,對武器裝備和戰(zhàn)爭手段進行有效的提升。
除此以外,微型機器人還可以在航天探索、災害救援、農(nóng)業(yè)監(jiān)管、環(huán)境監(jiān)測等眾多領(lǐng)域獲得應用。總而言之,基于微型機器人小身材這一特點,其便能擁有顯著應用價值,其為人們所開啟的微型世界,將進一步帶動人們生產(chǎn)、生活的升級。
不過,當前要想就此邁入微型機器人的時代,恐怕還比較困難。一方面是微型機器人的技術(shù)還未成熟,另一方面適合微型機器人群體化作業(yè)的環(huán)境也還沒有出現(xiàn)。畢竟微觀世界的開啟,將帶來人們隱私、安全等更多的挑戰(zhàn),未來還需逐步完善。
我們總結(jié)了一年來全球研發(fā)微型機器人的種類和應用場景,似乎找到了一些規(guī)律。
從全球最近一年的研究成果來看,微型機器人在精準醫(yī)療領(lǐng)域?qū)⒋笥凶鳛?。微型機器人最大的優(yōu)勢就是可以進入人類無法到達的地方,去觀察環(huán)境、監(jiān)測風險、排除故障。除了醫(yī)療領(lǐng)域,微型機器人在水油管道中可以進行檢修,在救災現(xiàn)場可以進入一線傳回現(xiàn)場信息。
隨著人工智能的發(fā)展,微型機器人的概念也將不斷擴大,各種微型智能家電也會變得更加小巧、更具多用性。微型機器人將引發(fā)一場機械學革命。