二、重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域
1、醫療機器人
醫療機器人的發(fā)展經(jīng)過(guò)十幾年的積累與創(chuàng )新,已經(jīng)在許多技術(shù)問(wèn)題上取得了突破性的進(jìn)展,然而醫療機器人畢竟是一門(mén)交叉了眾多學(xué)科的尖端技術(shù),現在仍有眾多急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題制約著(zhù)其走向產(chǎn)業(yè)化,驅動(dòng)能源供給問(wèn)題便是其中之一,也是最根本的問(wèn)題。
醫療機器人由于其工作在狹窄柔軟的人體內腔,它的驅動(dòng)方式及能源供給成了復雜的問(wèn)題。
傳統的微電機驅動(dòng)由于所用電機體積過(guò)大,能源供給的不便使其在臨床應用上受到了限制;形狀記憶合金響應速度慢,且活的生物組織對記憶合金的高溫耐受性較差,因而短時(shí)間內應用到臨床的可能性很??;壓電驅動(dòng)位移精度高,響應快,但需要的驅動(dòng)電壓較高,如自帶電池或拖帶線(xiàn)纜勢必會(huì )對機器人的行走帶來(lái)諸多困難;氣動(dòng)式、輪式,足式都是依靠機器人本體與人體腸道的摩《機電工業(yè)行業(yè)市場(chǎng)年度分析報告系列》 工業(yè)機器人擦來(lái)獲取行走的動(dòng)力,難免會(huì )對軟組織造成擠壓或刮擦,引起人體的不適。從能源供給方式來(lái)看,微型醫療機器人的無(wú)纜化是將來(lái)的發(fā)展趨勢,也是一個(gè)目前急需解決的難點(diǎn)問(wèn)題。近年來(lái)國內外不少學(xué)者開(kāi)始了利用外場(chǎng)來(lái)實(shí)現微機器人驅動(dòng)的研究,并取得了進(jìn)展。常見(jiàn)的外場(chǎng)能量有微波,磁場(chǎng),超聲波和光波等,應用比較多的是外磁場(chǎng)驅動(dòng)。
2、微操作機器人
大多數工業(yè)機器人是按照給定的程序做簡(jiǎn)單重復的動(dòng)作(如焊接、裝配、搬運等),不需要太強的智能。而對于微操作機器人來(lái)說(shuō),情況就有很大不同。因為被操作對象十分微小,操作人員不可能十分清楚它們的精確位置,況且外界環(huán)境的變化使得它們的相對位置不定,微觀(guān)世界里的物理法則及力學(xué)特性與宏觀(guān)世界也大相徑庭,這就要求機器人有很強的自動(dòng)識別能力和決策能力。同時(shí),溫度變化、機械振動(dòng)、噪聲波動(dòng)、機械蠕變等不穩定因素擾動(dòng),以及非線(xiàn)性微動(dòng)特性、傳遞累積誤差的影響,也使得微操作機器人必須具有很強的自我調整能力(即自我實(shí)時(shí)標定及補償能力)。因此微操作機器人必須與其它儀器設備組合成一套光機電高度集成的系統,方能進(jìn)行顯微操作。
微型機器人技術(shù)是正在興起的機器人新領(lǐng)域,包括微機械及其基礎材料、微電子、微驅動(dòng)與控制技術(shù)、微測量技術(shù)、微傳感器、微能源、微系統設計等。微小型機器人在民用、軍用、科學(xué)實(shí)驗中將大有用武之地。盡管其實(shí)用化還在研究之中,但已顯現出遠大前程。微小型機器人技術(shù)將會(huì )對機器人引發(fā)一場(chǎng)革命,并將對社會(huì )各方面產(chǎn)生重大影響目前,微操作機器人系統尚屬初露端倪的階段,很難一下子弄清它所具有的全部特有性質(zhì),有許多問(wèn)題有待探索。
因此在微操作機器人的發(fā)展初期,在系統應用的廣泛領(lǐng)域內,包含著(zhù)很多機遇,也蘊藏著(zhù)嚴峻的挑戰。
3、軍用機器人
隨著(zhù)武器系統的不斷發(fā)展,士兵在戰場(chǎng)上的生存條件越來(lái)越差。為了保護士兵的生命,無(wú)人作戰系統的應用越來(lái)越廣泛。軍用無(wú)人作戰系統按不同的應用空間分為水下機器人系統、地面機器人系統、無(wú)人機(空中機器人)和空間機器人系統。其中無(wú)人機發(fā)展最快,已得到廣泛的應用。
在北約對南聯(lián)盟的空襲過(guò)程中就曾大量使用了無(wú)人機,其中有多駕被擊落。
微型無(wú)人機是90 年代中期出現的一個(gè)新生事物,由于微型無(wú)人機在戰場(chǎng)偵察、生化探測等諸多方面有著(zhù)巨大的應用潛力,所以發(fā)展特別快?,F在微型無(wú)人機還處于研究階段,其飛行方式,有像飛機一樣采用固定翼的,有像昆蟲(chóng)一樣采用撲翼的,也有像直升飛機一樣采用旋翼的。微型飛機遇到的主要困難有動(dòng)力問(wèn)題、空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題、通訊與控制問(wèn)題、偵察傳感器問(wèn)題等。
4、汽車(chē)工業(yè)機器人
隨著(zhù)勞動(dòng)力過(guò)剩程度的降低和單個(gè)工人的成本上升,對于產(chǎn)品質(zhì)量更高的要求以及國家對裝備制造業(yè)的重視,工業(yè)機器人及技術(shù)在中國得到了政府和產(chǎn)業(yè)界的廣泛重視。政府努力加快中國裝備制造業(yè)尤其是工業(yè)機器人的發(fā)展,使用各種辦法加大中國裝備制造業(yè)在市場(chǎng)中占據的份額,并提供優(yōu)惠措施鼓勵更多企業(yè)使用機器人及技術(shù)以提升技術(shù)水平。
產(chǎn)業(yè)界也開(kāi)始重視工業(yè)機器人在降低勞動(dòng)成本、減少勞動(dòng)風(fēng)險、提高產(chǎn)品質(zhì)量中所起的巨大作用。正因為如此,最近幾年國內越來(lái)越多的企業(yè)在生產(chǎn)中采用了工業(yè)機器人。不少企業(yè)通過(guò)采用工業(yè)機器人及技術(shù)滿(mǎn)足了自己的要求,從而提高企業(yè)的競爭力。工業(yè)機器人在汽車(chē)制造業(yè)中的重要作用也日益凸現,于是越來(lái)越多的國際工業(yè)機器人供應商進(jìn)入中國,A B B 機器人在汽車(chē)制造業(yè)如魚(yú)得水,史陶比爾機器人的機器人靈活又經(jīng)濟,F A N U C 弧焊機器人在叉車(chē)生產(chǎn)中應用廣泛,而雄克被稱(chēng)為是自動(dòng)化方案專(zhuān)家。如此多強有力的競爭者進(jìn)入中國,說(shuō)明中國汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展仍然不可限量,因此國內機器人工業(yè)還需努力。
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