機器人、智能材料及其未來對人類的影響

  • 時間:2017-05-02

  十九世紀見證了工業進程的加速發展和廣泛普及。二十世紀,技術由實驗室和研究所轉移至其用武之地。我們現在即將進入同樣重要的全新技術變革時代:機器人革命。那么什么是機器人革命、以及它將給我們帶來什么?

“機器人”一般指能夠自動執行一系列復雜行動的機器,尤指可通過電腦進行編程的機器。這一定義在很大程度上指的是在科幻電影中看到的傳統機器人。但是,機器人并不需要真的像人一樣,具有四肢、能夠走動或者說話。對于機器人,我們有更加寬泛的理解。

  智能材料、人工智能、物理實體、生物學和機器人之間的界限正變得日益模糊,這也是機器人將在接下來的二十至四十年內對人類的實際影響。從能夠監測并修復自然環境的機器人到能夠跟蹤并殺死癌細胞的納米機器人,從引領行星殖民的機器人到能夠緩解孤獨的老年人陪護機器人,未來機器人對我們社會或生活的影響將無處不在。
        不像傳統機器人那樣可以分解為機械、電子和計算領域,我們可以從生物對應物角度,將機器人視作由三種核心組件構成:身體、大腦和胃。這種人造有機體范式的優點是:我們能夠探索并超越生物有機體的所有特質,而只有通過對智能材料、合成生物學、人工智能和適應性之間的協調研究才能實現這一目標。
        智能材料能夠在受到一個領域的刺激時,在另一個領域內產生可見效應,這些領域涵蓋所有范疇,包括機械、電子、化學、光學、熱學,等等。智能材料可為機器人帶來新的功能,尤其是人造有機體。需要機器人能夠追蹤化學物質?可以利用曝露于化學物質中時能夠改變電性質的智能材料。希望機器人裝置能夠被移植到人體內、但又能在完成工作后完全降解?可以利用可生物降解、具有生物適合性、并能選擇性溶解的聚合物。智能材料在很大程度上與生物組織和最先進機器人軟技術的物理特征集合(剛度、彈性、粘度)相同,可實現這種能力。智能材料可分為三類:液壓和氣動軟系統;智能執行器和傳感器材料;以及可變剛度材料。
       這種機器人將怎樣出現在我們的生活中?我們將如何與之互動并一起生活?我們可以預測,將出現智能皮膚、輔助醫療裝置、生物可降解環保機器人、或者智能軟體機器人。例如:軟體機器人能夠與生物組織直接完美交互。對于直接與皮膚接觸的智能材料、能夠與人類皮膚集成的智能材料,包括電連接和電子組件等,還需繼續進行大量研究。
       類似地,對于身體虛弱、殘疾、年邁的人,未來的解決方案是能夠恢復行動能力的動力輔助衣物。最后可穿戴輔助裝置將使傳統輔助裝置出局。如果能夠穿著軟體機器人動力褲再次行走,又何需輪椅?
       軟體機器人如此適合與生物組織交互,自然而然,就可以考慮將這種裝置植入人體,恢復患病和受損組織及結構的功能。這種生物集成軟體機器人正處于研發階段,預計將在接下來的十年到十五年內用于臨床。
        通過探索不但可環保運作、而且可在環境中可安全并徹底降解的智能材料,我們能夠實現可以生存、死亡并降解、同時又不會破壞環境的機器人。
        就如同網絡的影響曾經不可預測一樣,我們也無法想象未來機器人將會把我們帶向何方。沉浸式虛擬現實?當然??商鎿Q人體?很可能。徹底瓦解生活和社會?非常有可能!當我們走在機器人革命的道路上,我們將看到,這十年來,機器人技術真正實現了飛速發展,為我們未來的世界打下了基礎。

高清无码中文字幕视频_青青青国产费观看视频_国产精品女主播在线视频 /html>
0.0308s