機(jī)器人分為三大類型,分別是工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人。特種機(jī)器人可以代替人在危險(xiǎn)、復(fù)雜的環(huán)境中進(jìn)行特種作業(yè),因而吸引許多國家和地區(qū)對(duì)其投入和支持。特種機(jī)器人對(duì)資金、技術(shù)和研發(fā)周期的要求比工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人都苛刻很多,但隨著人工智能、高端制造和仿生學(xué)等的發(fā)展,特種機(jī)器人會(huì)加快在多種應(yīng)用場景實(shí)現(xiàn)的步伐。
機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室助手問世
目前研究人員已經(jīng)開發(fā)出了他們所說的突破性機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室助手,能夠像人類一樣在實(shí)驗(yàn)室里移動(dòng)并進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。這臺(tái)由英國利物浦大學(xué)的科學(xué)家設(shè)計(jì)的機(jī)器還遠(yuǎn)沒有達(dá)到完全自主的程度。它需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的位置進(jìn)行編程,而且不能自已設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。但通過每周工作7天,每天工作22小時(shí)(每天晚上有兩個(gè)小時(shí)的充電時(shí)間),它可以讓科學(xué)家們自動(dòng)完成耗時(shí)而繁瑣的研究工作。
在《自然》雜志報(bào)道的一項(xiàng)試驗(yàn)中,由博士生Benjamin Burger領(lǐng)導(dǎo)的機(jī)器人創(chuàng)造者表示,它能夠比人類實(shí)驗(yàn)室助手快1000倍的速度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這種速度的提升主要是由于機(jī)器人能夠晝夜不停地工作,不需要休息。但開發(fā)該機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)室安迪-庫珀教授告訴TheVerge,速度不一定是重點(diǎn)。他說,這樣工具的主要好處是,它允許科學(xué)家探索不會(huì)浪費(fèi)人類時(shí)間的研究途徑。
得益于基于激光雷達(dá)導(dǎo)航傳感器,該機(jī)器人甚至可以在黑暗中工作。在其展示的研究中,機(jī)器人的任務(wù)是尋找能夠加快化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì),從光和水中產(chǎn)生氫氣,這一研究領(lǐng)域?qū)υS多行業(yè)都有用,包括綠色能源生產(chǎn)。機(jī)器人被編程為實(shí)驗(yàn)的基本參數(shù),但使用算法來決定如何改變10個(gè)不同的變量,如化學(xué)試劑的濃度和比例。機(jī)器人混合樣品,將其暴露在光下,并分析結(jié)果。在8天的時(shí)間里,這臺(tái)機(jī)器進(jìn)行了688次實(shí)驗(yàn),以尋找如何創(chuàng)造更有效的反應(yīng)。它將樣品混合在玻璃瓶中,將它們暴露在光下,然后用氣相色譜法分析結(jié)果。
當(dāng)然,機(jī)器人本身也不是沒有支出。庫珀說,基本的硬件成本在12.5萬美元到15萬美元之間,而且開發(fā)控制軟件也花了三年時(shí)間。該機(jī)器使用激光雷達(dá)導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)室,這種基于激光的技術(shù)與自動(dòng)駕駛汽車相同。這意味著它可以在黑暗中操作,而且它不會(huì)因?yàn)檎彰鳁l件的變化而感到困惑。它使用德國機(jī)器人公司Kuka制造的工業(yè)手臂操縱實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,而且有些設(shè)備必須適應(yīng)它的使用。
雖然前期成本很貴,但與實(shí)驗(yàn)室設(shè)備相比并不稀奇,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室設(shè)備往往需要數(shù)十萬美元。他還表示,雖然一些科學(xué)研究可以使用靜態(tài)機(jī)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,但可以重新編程的機(jī)器人的靈活性最終更有用,以承擔(dān)各種任務(wù)。
特種機(jī)器人前景
隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷成熟,中國機(jī)器人市場以進(jìn)入高速增長期,自2013年開始,中國工業(yè)機(jī)器人連續(xù)五年成為全球第一大的應(yīng)用市場。目前,雖然工業(yè)機(jī)器人仍然占據(jù)著機(jī)器人市場的主要發(fā)展地位,我國市場占比超過65%,但特種機(jī)器人發(fā)展勢頭強(qiáng)勁。
特種機(jī)器人猶如一輪一顆冉冉升起的明星,但由于其科技含量高、研發(fā)成本高、研發(fā)周期長、應(yīng)用領(lǐng)域特殊等特點(diǎn),注定會(huì)在未來一些特殊領(lǐng)域中耀眼奪目。