麻雀雖小，五臟俱全。微型機器人憑借著小身材在醫(yī)療、管道和軍事等領域發(fā)揮著大功效的同時，其自身的功能性、安全性等問題也需要實時關注。
在漫威超級英雄系列電影中，有一部《蟻人》令人印象深刻，其中主角經(jīng)常將自己縮小到比納米還小，置身于微觀世界中完成任務的場景，讓現(xiàn)實中的無數(shù)科學家心向往之。而隨著科技發(fā)展到今天，人們也終于不用再沉迷于電影的虛幻之中，微型機器人的出現(xiàn)，帶領人們進入到一個全新的認知世界。
微型機器人正迎來發(fā)展
近年來，在美國再工業(yè)化、德國工業(yè)4.0、中國制造2025等戰(zhàn)略規(guī)劃之下，各國的機器人產(chǎn)業(yè)獲得了十分迅猛的發(fā)展。隨著產(chǎn)業(yè)化道路越走越遠，市場化發(fā)展越來越成熟，人們開始思索下一代機器人的發(fā)展趨勢在哪里?其中，微型化是大家得出的共同結(jié)論之一。
在經(jīng)過幾十年的關注研究之后，隨著微加工工藝、微傳感器、微驅(qū)動器以及微結(jié)構(gòu)方面的技術逐漸發(fā)展，如今各國終于將微型機器人從幻想變?yōu)榱爽F(xiàn)實。而目前，日本作為機器人強國之一已然成為了這方面的代表，其將研發(fā)重點放在工業(yè)狹窄空間、人體狹窄領域和微型工廠三大領域，所研發(fā)出的微型軍用、管道和醫(yī)療機器人等產(chǎn)品普遍取得了顯著的成果。
此外，美國、歐洲等國家也在積極研發(fā)仿生類微型機器人，我國也在國家基金、科研計劃和高校機構(gòu)的共同助力下，研發(fā)關于管道檢測、人體診療和機械非拆卸維修方面的微型機器人，并獲得了國家政策以及先進技術的大力支持。
如果說小型化趨勢滿足了機器人從生產(chǎn)走向生活，從商用走向家用的需求變化，那么微型化可以看做是小型化發(fā)展的極致。微型化趨勢所開啟的是一個全新的微觀世界，微型機器人將代替人類進入到一些永遠無法親臨的狹小場景之中，實現(xiàn)對人體功能的徹底拓展。在此重大作用和價值面前，我們有理由相信微型機器人的時代即將到來!
三大領域應用大有可為
縱觀各國對微型機器人的研究現(xiàn)狀，筆者發(fā)現(xiàn)，它們基本在應用領域方面達成了一定的共識。不管是美國研發(fā)的微型昆蟲機器人、日本研發(fā)的微型管道機器人還是我國研發(fā)的藥物運輸納米機器人，都離不開醫(yī)療、軍事和管道檢測三大方面。而事實也證明，微型機器人在這三大領域的確價值有所發(fā)揮。
在醫(yī)療診治方面，微型機器人的應用價值主要分為兩點，其一是可以充當藥物運輸作用，將藥物更加安全、準確的在人體內(nèi)進行輸送，將藥效和治療效果發(fā)揮到最大化;其二是可以充當手術協(xié)助者和實施者的角色，通過對人體內(nèi)部細致的監(jiān)測協(xié)助醫(yī)生更好開展手術，或者自己進行微創(chuàng)手術，兩者都能推動醫(yī)療手術的極大進步。
在管道檢測方面，微型機器人是對管道機器人的一種補充和延伸，當面對核電等環(huán)境較為惡劣，或者面對管道過于狹窄的情況時，傳統(tǒng)管道機器人和人類都無法發(fā)揮功效，微型機器人就能夠體現(xiàn)出優(yōu)勢。且微型機器人相比其他的管道檢測方式來說，對管道的影響程度無疑是最小的。
在軍事應用方面，微型機器人拉開了精細化戰(zhàn)爭的序幕，其可以在戰(zhàn)爭中充當微型監(jiān)測兵、微型特種兵、微型醫(yī)療兵等多種角色，對戰(zhàn)爭武器裝備和戰(zhàn)爭手段進行有效提升。
這些關鍵問題有待解決
雖然微型機器人的應用價值十分顯著，應用領域也十分廣泛，但目前各國對于微型機器人的發(fā)展仍處于初級階段，其作為一個小而新的機器人細分領域，還有很多關鍵問題亟待解決。
首先是驅(qū)動器微型化問題。在微型機器人的發(fā)展中，微驅(qū)動技術起著至關重要的作用，可以算是微型機器人水平的標志。而目前，滿足能耗低、結(jié)構(gòu)簡單、易于微型化、位移和力輸出較大、動作響應快、線性控制性能好等要求的驅(qū)動器還無法實現(xiàn)，未來仍需加大研究。
其次是能源供給問題。眼下，微型機器人中的很多執(zhí)行機構(gòu)普遍采用電驅(qū)方式，供應能源的導線經(jīng)常會對機器人的運動造成影響，未來能源供應的無纜化將是重要趨勢。而要實現(xiàn)無纜化，就必須解決無纜微波能源和無纜數(shù)據(jù)傳輸技術，同時研發(fā)小尺寸的高容量電池。
最后是安全性問題。微型機器人不管是應用于人體還是管道之中，所處的環(huán)境對可靠性和安全性要求都比較高，這就需要微型機器人在材料、功能和技術等方面做出適應，確保作業(yè)的安全性，并保證自身的排障功能。
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