Section 02 机器人涵盖哪些技术领域

机器人是涉及机械学、电子工程学、计算机科学、控制论、生物学、人类学、社会学等多个领域的技术。例如，对于人类很简单的上下楼梯、取放物品等活动，机器人却并不容易实现，需要在高精度、高可靠性感知、规划和控制性等关键技术方面有所突破。

应用于不同领域的机器人所需的关键技术也有所不同。制造业机器人涉及的技术能力包括：①机器人的学习和适应能力，特别是在不确定环境（非结构化环境）中，机器人通过“迭代学习”技术或者不断观察人类执行任务的示范学习，调整参数以优化性能，适应不断变化的环境，从而使机器人能够像工人一样在加工制造环境中进行灵活性操作。②建模、分析、仿真和控制技术，实现生产制造的模拟与控制。③控制和规划技术，未来的机器人将需要能够处理具有更大不确定性的系统，这就需要其具备更先进的控制和规划算法、更广泛的冗余度、比当前系统可以控制更多的自由度。④感知技术，机器人必须能够通过高保真的传感器或操作来减少不确定性。我们需要更好的触觉、力量传感器和更好的图像解释方法。重大的技术挑战包括非侵入式生物传感器以及能够表达人类行为和情绪的模型。⑤新型机械装置和制动装置，提高机器人的精度、可重复性、分辨率、安全性等机械性能指标。⑥人机交互，人和机器人交互操作的设计包括自然语言、手势、视觉和触觉技术，这些交互方式也是未来需要考虑的问题。另外，还包括与“云机器人”有关的技术，如大数据技术、网络技术等。医疗机器人更注重机器人对人类状态和行为的理解能力，用户身体数据的监测和预测能力，手术过程中机器人高度灵巧的操控技术，传感器自动化数据采集技术，以及稳妥、安全的机器人行为。服务机器人更注重机器人在人类生存环境下的操作与规划能力，新技能的学习能力等。空间机器人更注重机器人的自主性技术的发展。