越需要采用高技术,特别是需要高性能的计算机。
现在的产业机器人,多数是程序机器人和再现机器人。由于计算机技术和传感器技术的发展,现在已经进入了智能机器人的研制阶段.-些智能机器人已开始逐渐投人现场应用,智能机器人的普及推广也正在稳步进行.
但是,现在的机器人还存在一些尚未解决的问题。这里我们要强调指出一些遗留下来的根本问题.首先,正如前面所说的那样,现在的机器人在有关信息部分方面,可以说正在取得显著进步。但是这方面强调得有些过分。相比之下,对于基础部分的研究则往往被人们忽视.
例如,关于能源的供应问题,目前还没有进行充分研究.对于采用双足或多足的机器人,怎样才能使它平稳地行走,在各个研究机关正极积地进行着这类问题的研究.当前,有关机器人行走的算祛e经完成,但对于在外部设置能源供给部分的机器人,究竟采用何种能瀨供给方式对步行有利,尚待进一步研究。顺便说一下,就现在的机器人技术水平来说,要制造能够自己站起来的机器人,还.是一件相当困难的事情。
一般来说,当把技术内容区分为“与质有关的内容”,“与能.量有关的内容”和“与信息有关的内容”时,前两方面的相互关系比较容易理解,例如火箭,为了获得较大的运动能量,必须装藏较多的燃料,或者当需要提高飞机发动机的输出时,就要装配大型的发动机。但是随着机体的改变,又会导致重量的增大和速度的降低。:诸如此类的例子,人们是不乏切身体验的.但是,在有关包含
信息的讨论中,这样一些相互关系却往往被人们忽视.
总之,实际上在设计装载有计箅机的机器人时,信息处理部分必然占据一定重量.一般来说,信息处理能力越强,其重量便越大。因此,在小型化技术尚未发展到一-定水平时,信息处理部分的安装必将导致重量的增加,因而也增加了控制方面的困难,其结果是进--步要求增加额外的信息处理设备,这又可能招致重量进一步增加,造成恶性循环.从另- -方面说,如果机器人有可能达到某一临界的轻量化水平,则机器人就可能开始站立起来,并且能够自由地行走。上述讨论表明,在设计机器人时,衢要以联立方程式的形式,同时考虑信息质量与能量之间的关系。
如果从更广义的观点去看;机械电子学这一术语,确实不限于它本来的含义。它要求将机械设计、电路设计和软件设计这样一些本质上完全不同的设计体系融合为- -体。体现这种要求的最直接了当的实例就是机器人。
近来生产出来的机械电子部件,已经达到了非常精密的地步.与此相比,通常的机械部件却未必能说已经达到了完善的地步.对于机器人来说,其执行器部分与控制器部分的结构存在很大差别,虽然它们是一些常规结构,但今后仍可望得到改进,顺便指出,这里的机械与电气之间的关系,是在所谓强电与弱电部件范围内谈的,对于强电部件,可以不必考虑有关大规模集成电路的注意事项,总而言之,如果只有先进的微电子学技术,将不会有优良的机器人,也不会有真正的机械电子学技术。如果没有先进的执行:器、放大器等外围支援技术,就不能充分发挥微电子学技术的固有,潜力.
在这种意义上,当前有关机器人的研究开发工作,对于推动整个机械电子学的发展,具有决定性作用。同时也可以预料,具有崭新结构的机械电子学专用部件,将会不断地被开发出来。