越需要采用高技術(shù),特別是需要高性能的計(jì)算機(jī)。
現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人,多數(shù)是程序機(jī)器人和再現(xiàn)機(jī)器人。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了智能機(jī)器人的研制階段.-些智能機(jī)器人已開(kāi)始逐漸投人現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,智能機(jī)器人的普及推廣也正在穩(wěn)步進(jìn)行.
但是,現(xiàn)在的機(jī)器人還存在一些尚未解決的問(wèn)題。這里我們要強(qiáng)調(diào)指出一些遺留下來(lái)的根本問(wèn)題.首先,正如前面所說(shuō)的那樣,現(xiàn)在的機(jī)器人在有關(guān)信息部分方面,可以說(shuō)正在取得顯著進(jìn)步。但是這方面強(qiáng)調(diào)得有些過(guò)分。相比之下,對(duì)于基礎(chǔ)部分的研究則往往被人們忽視.
例如,關(guān)于能源的供應(yīng)問(wèn)題,目前還沒(méi)有進(jìn)行充分研究.對(duì)于采用雙足或多足的機(jī)器人,怎樣才能使它平穩(wěn)地行走,在各個(gè)研究機(jī)關(guān)正極積地進(jìn)行著這類問(wèn)題的研究.當(dāng)前,有關(guān)機(jī)器人行走的算祛e經(jīng)完成,但對(duì)于在外部設(shè)置能源供給部分的機(jī)器人,究竟采用何種能瀨供給方式對(duì)步行有利,尚待進(jìn)一步研究。順便說(shuō)一下,就現(xiàn)在的機(jī)器人技術(shù)水平來(lái)說(shuō),要制造能夠自己站起來(lái)的機(jī)器人,還.是一件相當(dāng)困難的事情。
一般來(lái)說(shuō),當(dāng)把技術(shù)內(nèi)容區(qū)分為“與質(zhì)有關(guān)的內(nèi)容”,“與能.量有關(guān)的內(nèi)容”和“與信息有關(guān)的內(nèi)容”時(shí),前兩方面的相互關(guān)系比較容易理解,例如火箭,為了獲得較大的運(yùn)動(dòng)能量,必須裝藏較多的燃料,或者當(dāng)需要提高飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出時(shí),就要裝配大型的發(fā)動(dòng)機(jī)。但是隨著機(jī)體的改變,又會(huì)導(dǎo)致重量的增大和速度的降低。:諸如此類的例子,人們是不乏切身體驗(yàn)的.但是,在有關(guān)包含
信息的討論中,這樣一些相互關(guān)系卻往往被人們忽視.
總之,實(shí)際上在設(shè)計(jì)裝載有計(jì)箅機(jī)的機(jī)器人時(shí),信息處理部分必然占據(jù)一定重量.一般來(lái)說(shuō),信息處理能力越強(qiáng),其重量便越大。因此,在小型化技術(shù)尚未發(fā)展到一-定水平時(shí),信息處理部分的安裝必將導(dǎo)致重量的增加,因而也增加了控制方面的困難,其結(jié)果是進(jìn)--步要求增加額外的信息處理設(shè)備,這又可能招致重量進(jìn)一步增加,造成惡性循環(huán).從另- -方面說(shuō),如果機(jī)器人有可能達(dá)到某一臨界的輕量化水平,則機(jī)器人就可能開(kāi)始站立起來(lái),并且能夠自由地行走。上述討論表明,在設(shè)計(jì)機(jī)器人時(shí),衢要以聯(lián)立方程式的形式,同時(shí)考慮信息質(zhì)量與能量之間的關(guān)系。
如果從更廣義的觀點(diǎn)去看;機(jī)械電子學(xué)這一術(shù)語(yǔ),確實(shí)不限于它本來(lái)的含義。它要求將機(jī)械設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)這樣一些本質(zhì)上完全不同的設(shè)計(jì)體系融合為- -體。體現(xiàn)這種要求的最直接了當(dāng)?shù)膶?shí)例就是機(jī)器人。
近來(lái)生產(chǎn)出來(lái)的機(jī)械電子部件,已經(jīng)達(dá)到了非常精密的地步.與此相比,通常的機(jī)械部件卻未必能說(shuō)已經(jīng)達(dá)到了完善的地步.對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō),其執(zhí)行器部分與控制器部分的結(jié)構(gòu)存在很大差別,雖然它們是一些常規(guī)結(jié)構(gòu),但今后仍可望得到改進(jìn),順便指出,這里的機(jī)械與電氣之間的關(guān)系,是在所謂強(qiáng)電與弱電部件范圍內(nèi)談的,對(duì)于強(qiáng)電部件,可以不必考慮有關(guān)大規(guī)模集成電路的注意事項(xiàng),總而言之,如果只有先進(jìn)的微電子學(xué)技術(shù),將不會(huì)有優(yōu)良的機(jī)器人,也不會(huì)有真正的機(jī)械電子學(xué)技術(shù)。如果沒(méi)有先進(jìn)的執(zhí)行:器、放大器等外圍支援技術(shù),就不能充分發(fā)揮微電子學(xué)技術(shù)的固有,潛力.
在這種意義上,當(dāng)前有關(guān)機(jī)器人的研究開(kāi)發(fā)工作,對(duì)于推動(dòng)整個(gè)機(jī)械電子學(xué)的發(fā)展,具有決定性作用。同時(shí)也可以預(yù)料,具有嶄新結(jié)構(gòu)的機(jī)械電子學(xué)專用部件,將會(huì)不斷地被開(kāi)發(fā)出來(lái)。