麻雀雖小，五臟俱全。微型機(jī)器人憑借著小身材在醫(yī)療、管道和軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著大功效的同時(shí)，其自身的功能性、安全性等問題也需要實(shí)時(shí)關(guān)注。

在漫威超級(jí)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(wù)的場(chǎng)景，讓現(xiàn)實(shí)中的無(wú)數(shù)科學(xué)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(jī)器人的出現(xiàn)，帶領(lǐng)人們進(jìn)入到一個(gè)全新的認(rèn)知世界。

微型機(jī)器人正迎來(lái)發(fā)展

近年來(lái)，在美國(guó)再工業(yè)化、德國(guó)工業(yè)4.0、中國(guó)制造2025等戰(zhàn)略規(guī)劃之下，各國(guó)的機(jī)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(yuǎn)，市場(chǎng)化發(fā)展越來(lái)越成熟，人們開始思索下一代機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)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(guān)注研究之后，隨著微加工工藝、微傳感器、微驅(qū)動(dòng)器以及微結(jié)構(gòu)方面的技術(shù)逐漸發(fā)展，如今各國(guó)終于將微型機(jī)器人從幻想變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。而目前，日本作為機(jī)器人強(qiáng)國(guó)之一已然成為了這方面的代表，其將研發(fā)重點(diǎn)放在工業(yè)狹窄空間、人體狹窄領(lǐng)域和微型工廠三大領(lǐng)域，所研發(fā)出的微型軍用、管道和醫(yī)療機(jī)器人等產(chǎn)品普遍取得了顯著的成果。

此外，美國(guó)、歐洲等國(guó)家也在積極研發(fā)仿生類微型機(jī)器人，我國(guó)也在國(guó)家基金、科研計(jì)劃和高校機(jī)構(gòu)的共同助力下，研發(fā)關(guān)于管道檢測(cè)、人體診療和機(jī)械非拆卸維修方面的微型機(jī)器人，并獲得了國(guó)家政策以及先進(jìn)技術(shù)的大力支持。

如果說(shuō)小型化趨勢(shì)滿足了機(jī)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(shì)所開啟的是一個(gè)全新的微觀世界，微型機(jī)器人將代替人類進(jìn)入到一些永遠(yuǎn)無(wú)法親臨的狹小場(chǎng)景之中，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體功能的徹底拓展。在此重大作用和價(jià)值面前，我們有理由相信微型機(jī)器人的時(shí)代即將到來(lái)!

三大領(lǐng)域應(yīng)用大有可為

縱觀各國(guó)對(duì)微型機(jī)器人的研究現(xiàn)狀，筆者發(fā)現(xiàn)，它們基本在應(yīng)用領(lǐng)域方面達(dá)成了一定的共識(shí)。不管是美國(guó)研發(fā)的微型昆蟲機(jī)器人、日本研發(fā)的微型管道機(jī)器人還是我國(guó)研發(fā)的藥物運(yùn)輸納米機(jī)器人，都離不開醫(yī)療、軍事和管道檢測(cè)三大方面。而事實(shí)也證明，微型機(jī)器人在這三大領(lǐng)域的確價(jià)值有所發(fā)揮。

在醫(yī)療診治方面，微型機(jī)器人的應(yīng)用價(jià)值主要分為兩點(diǎn)，其一是可以充當(dāng)藥物運(yùn)輸作用，將藥物更加安全、準(zhǔn)確的在人體內(nèi)進(jìn)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(dāng)手術(shù)協(xié)助者和實(shí)施者的角色，通過對(duì)人體內(nèi)部細(xì)致的監(jiān)測(cè)協(xié)助醫(yī)生更好開展手術(shù)，或者自己進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)，兩者都能推動(dòng)醫(yī)療手術(shù)的極大進(jìn)步。

在管道檢測(cè)方面，微型機(jī)器人是對(duì)管道機(jī)器人的一種補(bǔ)充和延伸，當(dāng)面對(duì)核電等環(huán)境較為惡劣，或者面對(duì)管道過于狹窄的情況時(shí)，傳統(tǒng)管道機(jī)器人和人類都無(wú)法發(fā)揮功效，微型機(jī)器人就能夠體現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。且微型機(jī)器人相比其他的管道檢測(cè)方式來(lái)說(shuō)，對(duì)管道的影響程度無(wú)疑是最小的。

在軍事應(yīng)用方面，微型機(jī)器人拉開了精細(xì)化戰(zhàn)爭(zhēng)的序幕，其可以在戰(zhàn)爭(zhēng)中充當(dāng)微型監(jiān)測(cè)兵、微型特種兵、微型醫(yī)療兵等多種角色，對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)武器裝備和戰(zhàn)爭(zhēng)手段進(jìn)行有效提升。

這些關(guān)鍵問題有待解決

雖然微型機(jī)器人的應(yīng)用價(jià)值十分顯著，應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛，但目前各國(guó)對(duì)于微型機(jī)器人的發(fā)展仍處于初級(jí)階段，其作為一個(gè)小而新的機(jī)器人細(xì)分領(lǐng)域，還有很多關(guān)鍵問題亟待解決。

首先是驅(qū)動(dòng)器微型化問題。在微型機(jī)器人的發(fā)展中，微驅(qū)動(dòng)技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，可以算是微型機(jī)器人水平的標(biāo)志。而目前，滿足能耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于微型化、位移和力輸出較大、動(dòng)作響應(yīng)快、線性控制性能好等要求的驅(qū)動(dòng)器還無(wú)法實(shí)現(xiàn)，未來(lái)仍需加大研究。

其次是能源供給問題。眼下，微型機(jī)器人中的很多執(zhí)行機(jī)構(gòu)普遍采用電驅(qū)方式，供應(yīng)能源的導(dǎo)線經(jīng)常會(huì)對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)造成影響，未來(lái)能源供應(yīng)的無(wú)纜化將是重要趨勢(shì)。而要實(shí)現(xiàn)無(wú)纜化，就必須解決無(wú)纜微波能源和無(wú)纜數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，同時(shí)研發(fā)小尺寸的高容量電池。

最后是安全性問題。微型機(jī)器人不管是應(yīng)用于人體還是管道之中，所處的環(huán)境對(duì)可靠性和安全性要求都比較高，這就需要微型機(jī)器人在材料、功能和技術(shù)等方面做出適應(yīng)，確保作業(yè)的安全性，并保證自身的排障功能。

關(guān)鍵詞：