即使在目前嚴(yán)峻的經(jīng)濟(jì)形勢下，仍有面向各個新應(yīng)用領(lǐng)域的
機(jī)器人不斷涌現(xiàn)出來。在制造業(yè)方面，盡管增長速度受到資金的限制，機(jī)器人的數(shù)量仍在不斷增加。另外，醫(yī)療、服務(wù)、空間和軍事領(lǐng)域等機(jī)器人市場也在增長中。與此同時，曾經(jīng)是科幻小說素材的消費(fèi)機(jī)器人時代已隨著清掃機(jī)器人的出現(xiàn)而到來并開始改變我們的日常家庭生活。
IQv>{h} ^2@~AD`&h 目前的增長并非僅僅是短期的狂熱。許多枯燥、骯臟和危險的工作最終將由機(jī)器人來完成，但技術(shù)將如何發(fā)展才能滿足這個未來需求呢？
T6#GlO)8) 4tTJE <y 要使機(jī)器人真正成為我們生活中無處不在的東西，必須在下列方面取得技術(shù)進(jìn)步：
essW,2,rjC NWj@iyi< •縮短實(shí)時系統(tǒng)響應(yīng)的總時間(從
傳感器到執(zhí)行器)以增強(qiáng)機(jī)器人的性能；
k JF HUR 3 Re\ T •具有先進(jìn)的人工智能以增強(qiáng)自主決策能力;
pB LO Gj r2]t;E •傳感器和執(zhí)行器更為小巧和輕便以減小機(jī)器人的體積并提高能效；
9B0"GEwrs 5,Zn$zosJC •具有能量監(jiān)測和發(fā)電能力以延長自主工作時間。
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I:=C 我們可以通過研究機(jī)器人技術(shù)的現(xiàn)狀來窺探或展望機(jī)器人技術(shù)的未來。把具有代表性的機(jī)器人吊上解剖臺并認(rèn)真審視其“解剖結(jié)構(gòu)”無疑是完成這個任務(wù)的好方法。
%Ski5q ^Yz05\ 任何好醫(yī)生都知道解剖研究應(yīng)從器官分類開始，這里，我們首先對機(jī)器人的“器官”進(jìn)行分類。我們可以把機(jī)器人的構(gòu)件按照電子功能分為5大類：傳感器、通訊部分、控制部分、執(zhí)行器和
電源。
![%,pip2/& G> >_G<x 傳感器
r g.if"o P #PQ4uK \ 除操作程序之外，機(jī)器人的輸入絕大部分來自所包含的傳感器。就像我們自己的五官一樣，傳感器向機(jī)器人提供有關(guān)外部世界的信息。舉例來說，自主行走型機(jī)器人需要了解周圍環(huán)境以便走動，而以感知環(huán)境信息為主要目標(biāo)的機(jī)器人需要把信息反饋給遠(yuǎn)程操作員(火星車是一個特別有名的例子)。無論哪種情況，傳感器都是機(jī)器人解剖結(jié)構(gòu)的重要組成部分。
8 ?XZF[D J K^;-& 人們已經(jīng)為科學(xué)研究和工程實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)出種類繁多的傳感器，許多傳感器可通過電子接口應(yīng)用在機(jī)器人中。對機(jī)器人而言，
CMOS成像器、紅外線測距儀、壓力傳感器和加速度計(jì)是更為常見的傳感器。
"dTXT YZ@-0_Z 在大量現(xiàn)有傳感器的基礎(chǔ)上，機(jī)器人傳感技術(shù)的未來將向更小、更輕、性價比更高且更易于整合的方向發(fā)展。
U)8]pUI+/P l-EQh*!j 通訊
ls Ch K eH{ 9w8~ 對于機(jī)器人而言，內(nèi)部和外部通訊都是至關(guān)重要的。內(nèi)部通訊直接決定了操作的實(shí)時性。猶如人類的神經(jīng)系統(tǒng)，內(nèi)部通訊把信息從傳感器饋送給處理器或機(jī)器人的控制部分。內(nèi)部通信協(xié)議的速度直接影響系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
TV A1FD 9_{!nQC.g 實(shí)時性并不是外部通訊的一貫性要求，如下載程序或數(shù)據(jù)文件就不需要即時響應(yīng)。但在某些情況下，如在控制遙控型機(jī)器人的運(yùn)動時，外部通訊的實(shí)時性則具有至關(guān)重要的作用，因?yàn)槿魏瓮涎佣伎赡茉斐墒鹿省?
F eLP!oS> ba13^;fm # 未來對機(jī)器人通訊的要求，不論是內(nèi)部通訊還是外部通訊，都將歸結(jié)為“更快”。特別地，更寬的帶寬和為其它行業(yè)開發(fā)的高速協(xié)議將受到機(jī)器人設(shè)計(jì)者的歡迎并被加以利用。
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