25、现代机器人：技术前沿与社会影响

现代机器人：技术前沿与社会影响

1. 生物混合与集体机器人技术

1.1 生物混合系统的挑战与前景

生物混合和纯生物合成系统在多个应用中存在重叠，预计这两个领域将并行发展。生物、化学和神经混合系统给机器人技术带来了新的挑战，生物化学、微生物学、合成生物学与机器人技术的融合，将是未来几年至关重要的挑战，有望在人造系统的自适应和发展特性方面取得重大突破。目前，这类系统的实际应用较少，如机器人假肢，但未来有望成为人类辅助技术中机器人领域的主导方向。

1.2 集体机器人技术的特点与优势

集体机器人技术作为一个独立的研究领域，有两个重要原因：
- 它在很多方面与更广泛的集体系统领域重叠，这些集体系统包括许多生物、生物化学或社会学的例子，相关问题可以用机器人进行建模和分析。
- 集体系统的一个常见特点是，通过协同工作能够实现个体单独无法达成的结果。

集体机器人系统是指传感、数据处理和驱动分布在多个不同机器人上的系统。它是一个有意设计的、由相互作用的自主或半自主机器人组成的系统，这些机器人可以是技术、生物合成或其他来源，具有共同的组织原则，如共同目标、意图或策略。集体机器人系统通常由许多独立的自主个体机器人组成，它们各自具备传感、计算和驱动能力。有时，这些机器人在驱动方面可以自主，但可能共享计算和传感资源；在某些情况下，机器人并非完全自主，但在驱动方面是分布式的。近年来，大量相对简单的机器人集合形成了所谓的群体机器人技术，其起源于对自然界，特别是群居昆虫的观察。

集体系统具有以下优势：
- 由许多独立自主元素组成的系统非常可靠。
- 具有多个自由度，比集中式系统更加灵活，可用于适应或发展过