在上海科技成果轉(zhuǎn)化促進(jìn)會(huì)和上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟共同主辦的上海國(guó)際機(jī)器人創(chuàng)新論壇上，幾位學(xué)者介紹了神經(jīng)生物學(xué)與智能工程技術(shù)的互動(dòng)、生機(jī)電一體化與生物機(jī)器人、微納機(jī)器人及系統(tǒng)與技術(shù)的最新發(fā)展與未來(lái)動(dòng)向，還有空間在軌服務(wù)與機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)以及海洋無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。
上海交通大學(xué)教授、上海交通大學(xué)機(jī)器人研究所所長(zhǎng)朱向陽(yáng)在介紹生機(jī)電一體化技術(shù)及其在智能機(jī)器人醫(yī)療與康復(fù)工程時(shí)提到，兩個(gè)自由度的機(jī)器人就可以實(shí)現(xiàn)80%的手部功能，4個(gè)自由度則可以實(shí)現(xiàn)手95%的功能。“我們要爭(zhēng)取做到用最少的自由度控制最多的關(guān)節(jié)，現(xiàn)在應(yīng)用傳感器不難，從機(jī)電技術(shù)的意義上來(lái)講技術(shù)還是比較成熟的，難的是機(jī)器與人類感知的銜接，如何進(jìn)行信息的傳遞。我們可以機(jī)遇幻肢區(qū)經(jīng)皮電刺激來(lái)重建感知通道，甚至說(shuō)未來(lái)能不能研制出通往大腦的USB接口。”他表示，希望機(jī)器人與神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域?qū)＜乙黄疬M(jìn)行跨界研究。除了跨學(xué)科合作，機(jī)器人的應(yīng)用和發(fā)展與操作精度也密不分。
上海航天技術(shù)研究院研究員、上海航天技術(shù)研究院副總設(shè)計(jì)師張崇峰在介紹空間機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)時(shí)指出，靈巧機(jī)械手的主要目的是實(shí)現(xiàn)維修，并盡可能減少人工操作，因此精度要求在毫米到厘米的級(jí)別，甚至不惜犧牲效率、保證操作安全。
上海交通大學(xué)教授、上海交通大學(xué)機(jī)器人研究所所長(zhǎng)朱向陽(yáng)在介紹生機(jī)電一體化技術(shù)及其在智能機(jī)器人醫(yī)療與康復(fù)工程時(shí)提到，兩個(gè)自由度的機(jī)器人就可以實(shí)現(xiàn)80%的手部功能，4個(gè)自由度則可以實(shí)現(xiàn)手95%的功能。“我們要爭(zhēng)取做到用最少的自由度控制最多的關(guān)節(jié)，現(xiàn)在應(yīng)用傳感器不難，從機(jī)電技術(shù)的意義上來(lái)講技術(shù)還是比較成熟的，難的是機(jī)器與人類感知的銜接，如何進(jìn)行信息的傳遞。我們可以機(jī)遇幻肢區(qū)經(jīng)皮電刺激來(lái)重建感知通道，甚至說(shuō)未來(lái)能不能研制出通往大腦的USB接口。”他表示，希望機(jī)器人與神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域?qū)＜乙黄疬M(jìn)行跨界研究。除了跨學(xué)科合作，機(jī)器人的應(yīng)用和發(fā)展與操作精度也密不分。
上海航天技術(shù)研究院研究員、上海航天技術(shù)研究院副總設(shè)計(jì)師張崇峰在介紹空間機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)時(shí)指出，靈巧機(jī)械手的主要目的是實(shí)現(xiàn)維修，并盡可能減少人工操作，因此精度要求在毫米到厘米的級(jí)別，甚至不惜犧牲效率、保證操作安全。
而在目前實(shí)際運(yùn)用中，醫(yī)療行業(yè)對(duì)機(jī)器人的要求就已算是較高級(jí)別。當(dāng)下最先進(jìn)的機(jī)器人手術(shù)輔助系統(tǒng)達(dá)芬奇機(jī)器人最早由 Intuitive Surgical Inc. 公司研發(fā) ,為微創(chuàng)技術(shù)的較高階段。它的學(xué)名叫“機(jī)器人輔助微創(chuàng)手術(shù)系統(tǒng)”，是一個(gè)“站”在手術(shù)臺(tái)上的機(jī)器人。除了傳統(tǒng)意義上的機(jī)器手臂，它還包括一套3D內(nèi)鏡監(jiān)視系統(tǒng)。手術(shù)時(shí)，機(jī)器人將腹底世界“直播”給遠(yuǎn)處操作臺(tái)上的主刀醫(yī)生，達(dá)芬奇在醫(yī)生的操控下可以完成精度在毫米級(jí)別的手術(shù)。
但是在1毫米以下，幾乎就沒(méi)有機(jī)器人的用武之地了。因?yàn)楫?dāng)物體小到一定程度之后重力完全失去了作用，造成機(jī)器人出現(xiàn)拿得起、放不下的尷尬，因此會(huì)利用水的表面張力或者外部磁場(chǎng)的作用進(jìn)行操作。
這個(gè)精度級(jí)別就是致力于微納機(jī)器人研究的加拿大多倫多大學(xué)機(jī)械和工業(yè)工程系教授加拿大國(guó)家工程院院士孫鈺呼吁更多的年輕人進(jìn)入的新興研究領(lǐng)域
所謂微納機(jī)器人領(lǐng)域，包括設(shè)計(jì)與制造微納米尺度的機(jī)器人系統(tǒng)，也包括精密機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)于微納米尺度問(wèn)題的操作。在過(guò)去的20年里，微納機(jī)器人領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展，而在精密儀器和系統(tǒng)的構(gòu)建以及精密傳感、觸發(fā)和控制上，未來(lái)還有更長(zhǎng)的路要走。
“我很慶幸自己在這個(gè)行業(yè)發(fā)展的最早的15到20年就開(kāi)始參加工作，而在這片領(lǐng)域會(huì)有更多的機(jī)遇留給青年學(xué)生。”孫鈺說(shuō)。
雖然應(yīng)用領(lǐng)域不盡相同，但機(jī)器人發(fā)展的趨勢(shì)一定是融合機(jī)電一體化、人工智能、多模態(tài)感知、新能源、新材料、網(wǎng)絡(luò)通訊、認(rèn)知科學(xué)、人機(jī)交互、仿生設(shè)計(jì)和控制的最新技術(shù)。
在學(xué)者看來(lái)，中國(guó)機(jī)器人的發(fā)展要想實(shí)現(xiàn)彎道超車的機(jī)會(huì)也正在其中。
德國(guó)漢堡大學(xué)信息學(xué)科學(xué)系教授德國(guó)漢堡科學(xué)院院士張建偉表示：“中國(guó)與歐美日韓服務(wù)機(jī)器人研究關(guān)注的題目類似。著眼未來(lái)機(jī)器人科學(xué)技術(shù)，如果充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，中國(guó)完全有可能實(shí)現(xiàn)引領(lǐng)。比如研究下一代未來(lái)機(jī)器人大腦的共性關(guān)鍵技術(shù)，縮短理論和實(shí)際的距離，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、軟件、硬件模塊的共享創(chuàng)造，完成下一代信息產(chǎn)業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的最后一公里。”
