4 月 19 日，全球首次人类和人形机器人共跑的半程马拉松震撼上演。20 余支人形机器人队伍与 12000 名参赛选手一同踏上 21.0975 公里的赛道。赛场上，机器人姿态各异，全力奔跑。这一前所未有的场景，将机器人再次推到大众视野中央。你可知道，机器人从诞生到如今，经历了怎样的发展历程？背后又有着怎样的科技发展路线？快来一探究竟。

机器人的成长史

1959 年，世界上第一个可编程的机器人 Unimate（中译名为尤尼梅特）在美国诞生，意思是“万能自动”。它是世界上第一个工业机器人。这个机器人虽然能做的事情非常简单，但却是人类第一次让机器具备了一定的编程能力。
1961 年，尤尼梅特被应用在通用汽车的生产车间。它所做的工作非常简单，就是将汽车零件从物料箱中取出，并放置到传送带上。现代机器人所需具备的自动感知外界环境、与作业环境中的其他设备进行交互等能力，它一点儿都没有。下图是第一个工业机器人尤尼梅特。

但就是它的出现，让人们看到了机器人替代人类的好处。机器人能够完成一些单调、重复的操作，而且比人的效率高，错误率也大幅下降。
到了 1966 年，斯坦福大学研发出第一个可移动机器人Shakey，从此赋予了机器人能够行动的能力。
第一个可移动机器人采用轮式移动方式，有两个主动轮加上两个从动轮。但它并不是简单地加上了轮子，因为机器人需要移动到指定的位置，所以必须具有识别道路和准确的定位能力。因此，在这个机器人身上，科学家们开始应用视觉识别传感器、超声距离探测传感器等设备。同时，计算机也会处理由这些传感器收集的信息，从而对机器人下达行动指令。
由此大家也能了解到，机器人能有今天，是因为多个领域的技术都进步之后的成果汇聚。

机器人的技术路线

说起机器人的技术路线，其实大致可以分为两类。一类是需要人类遥控的，另一类则是能按照人类指令自主完成某些任务的。在这两类机器人中，第一类中比较具有代表性的，是手术机器人，以及天宫太空站上使用的可行走的机械臂等。下图是手术机器人。

第二类中比较有代表性的，是大家耳熟能详的机器狗和人形机器人。下图是机器狗。

这两类机器人所涉及的技术领域并不完全相同。在一些特定领域，需要不同的机器人来完成工作。下面以手术机器人举例。
我们的手部运动会受到关节限制。也就是说，手指不可能随心所欲地转向任意方向。所以，医生在对患者体内的器官进行手术的时候，需要在患者肚子上切开较大的口子，这样才能让医生的手有操作空间。即使医术再精湛的医生，也只能做到比其他医生的切口小一点儿，但不会有本质上的变化。切口大了还会带来其他问题，比如出血量会增加，患者伤口容易感染，而且大伤口不易恢复，需要患者长时间卧床休养等。
另外，医生受到年龄、体力等因素的影响，会出现手抖或者动作不那么准确等情况。这给手术过程带来了难以预测的隐患。而用手术机器人就不一样了，给患者开刀时可以只开很小的口子，让机械臂进入人体内即可。而且使用机械臂操纵的手术器具，能够对 360°范围的空间进行操作，比人类的手指更灵活和准确。
不可否认的是，我们每个人所处的城市不同，医疗资源差异较大。大城市的专家医生会相对更多一些，高级的医疗设备也会更多一些。这样就造成一些偏远地区的患者往往需要花很多的时间和费用，到大城市的几家大医院看病。
手术机器人的出现能很好地解决这些问题。现在医生能够在遥控室操纵千里之外的手术机器人，为患者进行手术。2024 年 7月23 日就发生了这样一件事。一名远在喀什的 60 岁患者，需要进行左侧肾盂输尿管成型手术。这种手术的过程相当复杂，要完成切除梗阻、精密缝合、引流、闭合切口等一系列操作，而当地的医生无法独立完成这台手术。于是喀什医院通过之前安装在医院的国产手术机器人，向 5000 千米之外的珠海中山大学附属第五医院求助。最后由林天歆院长亲自操作，在遥控室完成了这台跨越数千千米的手术。
这个机器人的图像延时最长不超过 70 毫秒，这跟在手术床旁边亲自操作的感觉基本一样，以至于林院长不仅能从容地完成这台手术，而且还有精力对现场的喀什医院专家们进行手术细节讲解，真正做到了治疗和教学两不误。下图是远程手术场景。

这台手术的结果也能让大家了解到手术机器人的好处。由于手术机器人所需的操作空间远比人类手指需要的少，因此手术只用切开一个很小的口子，如此复杂的手术，术中出血还不到 10毫升。更小的伤口也能让患者恢复得更快。术后第二天该患者就可以下床活动了。
虽然手术机器人只是医生的操作执行者，但其中的技术含量可一点儿也不低。
下图是国内首款单臂单孔机器人，也就是只需要一个机械臂进入人类体内，就能完成手术。这使得切口特别小。

想要做到单臂单孔，必须掌握九轴联动多级传动、单臂集成设计等高端技术，而且我国还独创了一种叫“肘关节藏袖”的技术。“肘关节藏袖”技术就是让手术器械半隐在套管内进行操作。
这样就能够有效地避免对周围器官组织的损伤。同时，还要掌握图像的低延时技术、5G 高宽带音视频同步技术，以及微小范围操作技术、手术导航技术等。
以上内容摘自《引领时代的工业高科技：一读就懂的新质生产力》