灿烂的机器人科学与矿产材料【原创】

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收藏文章 赞一个 已赞 2016-03-16 矿业澳洲


北京时间3月15日,李世石与谷歌围棋AlphaGo人机五局大战第五局,继续在韩国首尔钟路区四季酒店进行。李世石在前三局遭遇0-3三连败的情况下,在3月13日的第四局比赛中执白击败对手扳回一城。今天的第五局比赛,李世石赛前主动申请选择下黑棋,AlphaGo取得最终局的胜利,李世石以1-4输掉了这场围棋人机大战。




硅基生命体毫无悬念的战胜了炭基生命体。我们试想世界进程再过50年,硅基生命体会发展到什么程度。总不能说,我们人类这一炭基生命在元素周期表里排名靠前就不去发展机器人科学。


自半个世纪前,第一台机器人在美国诞生以来,不仅工业机器人大显身手,还发展出了服务机器人这一个庞大的新族群。经济社会的进步,对机器人提出了新需求。技术的进步,为机器人发展提供了保障。


机器人进入了灿烂的年华。它将越来越强地影响人们的工作与生活。近十年来,有关机器人的讨论不断出现,它被说成是影响人类生产和生活的四大技术之一,引领第三次工业革命的技术之一,12项引领全球经济变革的颠覆性技术之一,以及2015年世界十大技术之一。


世界上很多国家,包括发达国家和一些新兴经济体国家,纷纷将机器人作为国家计划进行重点规划和部署。


美国发布了机器人发展路线报告,将现在的机器人与20世纪的互联网放在同等重要的地位;欧盟启动了全球最大民用机器人研发计划——“SPARC”,计划到2020年投入28亿欧元,创造24万个就业岗位;日本也制定了机器人技术长期发展战略,将机器人产业作为“新产业发展战略”中7大重点扶持的产业之一;韩国制定了“智能机器人基本计划”,并发布了“机器人未来战略展望2022”,将政策焦点放在了扩大韩国机器人产业并支持国内机器人企业进军海外市场等方面。




根据国际机器人联合会(IFR)的统计报告,在2000年中国仅进口380台工业机器人,2013年进口了36860台。这13年间,进口数量增长了两个数量级。工业机器人2013年全球销售量约17.9万台,需求达到了历史最高点,同比增长12%;其中,在中国销售量约3.7万台,销售量全球排名第一,同比增长60%。中国市场2013年占全球机器人市场的1/5,2014年已上升到1/4,这切实地反映出我国对机器人的需求。中国已成为最大的机器人消费国。


国外已经从刚体机器人慢慢拓展到软体机器人。美国马萨诸塞州,在2013年研究出机器人橡胶爪。 “我们不使用力传感器,无反馈系统,我们也不做很多计算规划,”公司的首席执行官卡尔·沃斯说。 “我们只是去抓住一个对象”,直到试验出安全的抓附力。


软体机器人材料完全由弹性的聚合物制造,空气泵通过其内部通道使爪子卷曲。而刚性的机器人手必须仔细计算每根手指的动作,新夹持器的柔软性使得它能够沿着拖动方向直至它抓住持有变形周围物体的表面,而不会造成损坏。它甚至可以拿起蘑菇和成熟的草莓,以及丰满的西红柿等以前需要人工手感细腻的采摘任务。软机器人在2015年6月发布出售其第一款夹持器,它在6个包装和食品处理公司进行试运行。




刚性机器人的发展趋势是重量轻、刚性大、弹性好。重量轻,传统的铁基材料恐怕被科学家考虑得少了,取而代之的镁、铝、钛合金应用量会有所增加。


传统的铁族元素如铁、镍、铬等的需求量往往随着建筑市场的兴旺而畅旺起来,如果单独就机器人的发展来看,铁族元素恐怕是无用武之地了。


机器人的能源问题也是困扰科学家的一大难题,新兴材料石墨烯或许可以在一定阶段解决这一问题。石墨烯作为迄今为止世界上已知材料中最薄、强度最大的材料,以其极好的导电性、导热性和透光性而具备极其广阔的产业应用空间和经济社会价值。据保守估计,未来5~10年全球石墨烯产业会超过1000亿美元。


我们在前几期miningau新材料研究中提到,石墨烯的上游石墨矿并不会因为这一产业的兴旺而突飞猛进起来,石墨烯技术的关键是单层石墨的合成技术,而这种极高附加值的产品并不会带来原始矿产的大量需求。


在澳大利亚矿产中,早期关注镁、铝、钛或许是在新材料博弈中占有先机的一步好棋。


——MiningAu新材料研究,敬请传播。




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