机器人科技：技术变革与未来图景

　　★机器人研究（双子机器人）带来了下一步的基本问题，即人脑与身体间信息的交流与分离机制……双子机器人将Android机器人中偏向心理学、认知科学研究的"人味儿"部分，发展成了"人类的存在"，这种问题在某种意义上近乎哲学性思考，它也是首个让人类思考此类哲学问题的机器人。

　　——石黑浩（日本大阪大学大学院智能机器人学研究所教授、ATR石黑浩特别研究所所长、双子机器Geminoid F开发研究者）

　　★这本书集结了机器人科技的最新研究成果，读者们能够从中理解机器人科技的核心，以及机器人科技的多样化应用，同时应该也会感受到，机器人学的研究就如同一大片未经开拓的辽阔荒野。为顺应今后整个社会的需求，尝试用多种方法进行更具挑战性的研究是非常重要的。就让我们对众多年轻挑战者今后的研究活动拭目以待吧。

　　——川村贞夫（日本机器人学会 会长）

    操控装置及机械手研究领域的许多研究，目的都为了研发出人手般灵巧且用途广泛的操控装置。在组件技术方面，需要开发的是高性能的手掌、可以监测行为状态的传感器以及实施作业的控制方法和指示方法等。经过多年研究，这些技术已有了长足的进步。不过，仍有许多问题尚待解决。此外，将限定用途的操控装置进行机械化，这也是一个研究方向。 

    操控装置机械手多指机手术机器人 

    能够代替人手作业的高机能操控装置一直备受期待。举例来说，生产领域针对多品种、少量生产的制度而导入细胞式生产方式，但这种生产方式依靠的是人力。想要提升质量，加强国际竞争力，势必得采取机械化。此外，倘若能够取代人手作业，便有望将此技术运用在家庭机器人上。 

    以组件技术来说，开发高性能高机能的手掌、能够监测行为状态的传感器，以及作业期间的控制方法和指示方法等是必须的。经过积极研究，这些技术皆已取得了长足的进步，第2节中将对其进行概述。 

    另外，将限定用途的操控装置进行机械化，也是人们亟欲探讨的一个研究方向。其中的代表实例之一就是手术机器人，这部分会在第4节中进行介绍。 

2 组件技术的研究现状 

（1）机械手本体 

    拥有许多手指和关节的多指机械手可以抓握各种物体并灵活地进行操控。由于多指机械手必须大致做成人手的大小，因此仅能搭载小型的电机。然而，要以小型电机来支持充足的性能，在技术上非常困难。电机所产生的力矩与电流是呈比例的，所以如果有大量电流通过，就能产生大力矩。但是，最大电流却会因发热的关系而受到限制。因此只要改良散热，就有可能让大量电流通过。于是，研究人员基于这个想法开发出高性能电机，接着又进一步开发使用该电机的超高速多指机械手。然而，此方法显然十分耗费能源。另一方面，研究人员也研发出能够输出30N指力的高性能多指机械手。可是，电机的改良及特殊零件的大量使用，使得制作成本大幅上升。因此，他们又开发出使用多用途电机和多用途零件的高性能多指机械手（参考第3节）。

装　　帧：平装

页　　数：281

版　　次：1

开　　本：16开