仿生机器人能上天入海,为啥却迟迟无法获得落地?

仿生机器人的研发工作开展已久,相关的成果和产品也层出不穷,但由于技术、成本和实际使用价值等原因,其商业化落地迟迟无法实现。未来既需要在技术和材料上进行革新,也需要集中发力、重点突破,率先找到一条落地突围之路。

仿生机器人能上天入海,为啥却迟迟无法获得落地?

仿生机器人能上天入海,为啥却迟迟无法获得落地?

近年来,国内外机器人的发展犹如烈火燎原般一发不可收拾,相关技术的研发、应用和集成在日复一日中获得了巨大提升。

为应对自动化的工业生产,人们设计研发出了简单的工业机器人、机器车或机械臂;为了进入日常消费服务领域,人们给机器人进行了功能和外形上的智能化提升;而为了对一些特殊领域进行探索,人们则打造出了与众不同的仿生机器人。

仿生机器人研发热潮不断

仿生机器人,是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人,研发这样的机器人需要以自然为师,集各门学科于一体,再结合机器人本身的技术发展,因此,相比于一般的工业机器人和服务机器人来说,仿生机器人的研发工作更为困难。

但这丝毫没有减弱国内外对于仿生机器人的研发热情。在计算机技术出现之前,人们就开始投身到仿生机器人的研究之中,依靠人力驱动对生物进行最原始的模型探索。

20世纪中后期,机电系统带来了驱动技术的革新,仿生机器人也从原始仿形向运动仿生逐渐迈进,进入21世纪以来,随着更多驱动技术的出现,以及对生物特征和机理的深入了解,仿生机器人不断取得产品上的突破,其研发热潮再度被掀起。

截至目前,国内外已经研发出了对昆虫、鱼类、鸟类、爬行类等各种动物的仿生机器人,西方不少国家兴起了一股“机械宠物”的时尚潮流,波士顿四足机器人“猎豹”、双足机器人Atlas也纷纷成为了机器人中的网红。

而随着老龄化和城镇化趋势的加剧,我国也在加速推动“仿人机器人”的商业化研发和应用,以期弥补劳动力的不足和解决老龄化社会下的健康医疗、家庭服务等问题。

三大问题阻碍商业化落地

不过当前,且不说运用于日常服务的“仿人机器人”,就是用于特殊领域探索的一般动物“仿生机器人”也难以获得商业化的应用,究其原因,无外乎技术、成本和应用价值三点因素。

首先在技术上,当前仿生机器人存在着跨学科协助不够,模型过于简单,研究不够深入的问题。所谓麻雀虽小五脏俱全,再微小的生物也拥有完整而复杂的系统结构,要将这些系统结构、运动方式完全模仿下来,既需要对生物机理进行大量实验,也需要精准的建模与多个学科成果相结合,这些眼下实现的都还远远不够。

其次在成本上,过于昂贵的价格让企业难以进行量产。据了解,波士顿研发的双足机器人Atlas,其能实现奔跑和跨越障碍物,在功能上已经能进行某些实际应用,但其零件的成本就已上万,不少企业完全负担不起。因此,不管是Atlas还是其他仿生机器人,昂贵的价格让他们都只能出现在展会现场或视频上供人观赏。

最后在应用价值上,很多仿生机器人为了实现某个功能,在能源利用率、使用范围、使用寿命、实际使用价值上存在不少局限。虽然机器人勉强能达到需要的效果,但要企业为此付出更多的能耗、维修成本,或者要企业承担噪音等副作用,这样的产品离商业化落地还有一定距离。

突围之漫漫长路需这样走

黑格尔曾说过,“存在即合理”,事实也证明仿生机器人的出现,符合未来机器人发展的大趋势,虽然现在其问题缠身,但并非无法突围!

一方面,通过革新材料和控制方式,既可以让仿生机器人更接近生物性能,满足更为复杂的场景应用,也可以降低能耗、增加效率;

另一方面,通过特定垂直化场景的着重发力、率先突破,或许能够开辟出一条由小及大、由窄至宽的落地之路。目前,应用于军事领域的仿生机器人虽然经常为人们所诟病,普遍认为使用价值不够宽泛,但在医疗、救援、探测等垂直化领域,却有着突出的表现,从这些领域发力不失为一个好的突围方向。

总的来说,仿生机器人的发展和应用,现在还处于十分初级的阶段,但作为人类向自然生物的一种学习和模仿,这种想法是非常值得认可和推广的,未来,随着生物学、机器人等相关技术的不断深入,制作材料的不断革新,社会价值的不断认可,能够上天入海的仿生机器人终有一天能获得实际落地。


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