在上海科技成果轉(zhuǎn)化促進會和上海機器人產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟共同主辦的上海國際機器人創(chuàng)新論壇上，幾位學者介紹了神經(jīng)生物學與智能工程技術的互動、生機電一體化與生物機器人、微納機器人及系統(tǒng)與技術的最新發(fā)展與未來動向，還有空間在軌服務與機器人的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢以及海洋無人機技術的應用。
上海交通大學教授、上海交通大學機器人研究所所長朱向陽在介紹生機電一體化技術及其在智能機器人醫(yī)療與康復工程時提到，兩個自由度的機器人就可以實現(xiàn)80%的手部功能，4個自由度則可以實現(xiàn)手95%的功能。“我們要爭取做到用最少的自由度控制最多的關節(jié)，現(xiàn)在應用傳感器不難，從機電技術的意義上來講技術還是比較成熟的，難的是機器與人類感知的銜接，如何進行信息的傳遞。我們可以機遇幻肢區(qū)經(jīng)皮電刺激來重建感知通道，甚至說未來能不能研制出通往大腦的USB接口。”他表示，希望機器人與神經(jīng)科學領域?qū)＜乙黄疬M行跨界研究。除了跨學科合作，機器人的應用和發(fā)展與操作精度也密不分。
上海航天技術研究院研究員、上海航天技術研究院副總設計師張崇峰在介紹空間機器人發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢時指出，靈巧機械手的主要目的是實現(xiàn)維修，并盡可能減少人工操作，因此精度要求在毫米到厘米的級別，甚至不惜犧牲效率、保證操作安全。
上海交通大學教授、上海交通大學機器人研究所所長朱向陽在介紹生機電一體化技術及其在智能機器人醫(yī)療與康復工程時提到，兩個自由度的機器人就可以實現(xiàn)80%的手部功能，4個自由度則可以實現(xiàn)手95%的功能。“我們要爭取做到用最少的自由度控制最多的關節(jié)，現(xiàn)在應用傳感器不難，從機電技術的意義上來講技術還是比較成熟的，難的是機器與人類感知的銜接，如何進行信息的傳遞。我們可以機遇幻肢區(qū)經(jīng)皮電刺激來重建感知通道，甚至說未來能不能研制出通往大腦的USB接口。”他表示，希望機器人與神經(jīng)科學領域?qū)＜乙黄疬M行跨界研究。除了跨學科合作，機器人的應用和發(fā)展與操作精度也密不分。
上海航天技術研究院研究員、上海航天技術研究院副總設計師張崇峰在介紹空間機器人發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢時指出，靈巧機械手的主要目的是實現(xiàn)維修，并盡可能減少人工操作，因此精度要求在毫米到厘米的級別，甚至不惜犧牲效率、保證操作安全。
而在目前實際運用中，醫(yī)療行業(yè)對機器人的要求就已算是較高級別。當下最先進的機器人手術輔助系統(tǒng)達芬奇機器人最早由 Intuitive Surgical Inc. 公司研發(fā) ,為微創(chuàng)技術的較高階段。它的學名叫“機器人輔助微創(chuàng)手術系統(tǒng)”，是一個“站”在手術臺上的機器人。除了傳統(tǒng)意義上的機器手臂，它還包括一套3D內(nèi)鏡監(jiān)視系統(tǒng)。手術時，機器人將腹底世界“直播”給遠處操作臺上的主刀醫(yī)生，達芬奇在醫(yī)生的操控下可以完成精度在毫米級別的手術。
但是在1毫米以下，幾乎就沒有機器人的用武之地了。因為當物體小到一定程度之后重力完全失去了作用，造成機器人出現(xiàn)拿得起、放不下的尷尬，因此會利用水的表面張力或者外部磁場的作用進行操作。
這個精度級別就是致力于微納機器人研究的加拿大多倫多大學機械和工業(yè)工程系教授加拿大國家工程院院士孫鈺呼吁更多的年輕人進入的新興研究領域
所謂微納機器人領域，包括設計與制造微納米尺度的機器人系統(tǒng)，也包括精密機器人系統(tǒng)對于微納米尺度問題的操作。在過去的20年里，微納機器人領域得到了快速的發(fā)展，而在精密儀器和系統(tǒng)的構(gòu)建以及精密傳感、觸發(fā)和控制上，未來還有更長的路要走。
“我很慶幸自己在這個行業(yè)發(fā)展的最早的15到20年就開始參加工作，而在這片領域會有更多的機遇留給青年學生。”孫鈺說。
雖然應用領域不盡相同，但機器人發(fā)展的趨勢一定是融合機電一體化、人工智能、多模態(tài)感知、新能源、新材料、網(wǎng)絡通訊、認知科學、人機交互、仿生設計和控制的最新技術。
在學者看來，中國機器人的發(fā)展要想實現(xiàn)彎道超車的機會也正在其中。
德國漢堡大學信息學科學系教授德國漢堡科學院院士張建偉表示：“中國與歐美日韓服務機器人研究關注的題目類似。著眼未來機器人科學技術，如果充分發(fā)揮優(yōu)勢，中國完全有可能實現(xiàn)引領。比如研究下一代未來機器人大腦的共性關鍵技術，縮短理論和實際的距離，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、軟件、硬件模塊的共享創(chuàng)造，完成下一代信息產(chǎn)業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化的最后一公里。”
