每个机器人都有其局限性。
对于著名的 Roomba 吸尘器来说，它的使用时间是两到三个小时。对于在伊拉克部署的数千个机器人来说，时间也差不多。对于仓库中整理我们运动鞋订单的机器人来说，是八个小时。而劲量兔子呢？别想了，最多几分钟。
或许，电池的寿命比任何其他因素都更限制了机器人技术在日常生活中的渗透。随着计算机处理和传感器逐年变得更便宜、更强大，电池却效率低下，充电缓慢，一直滞后不前，这让工程师们梦想着有一天，他们能拥有足够的力量来为他们最大胆的创造物赋予生命。
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因此，机器人专家们非常关注今年电池技术投资的巨大增长，这受到华盛顿新政府和电动汽车推广的推动。仅本月，能源部就宣布了 24 亿美元的电池相关资金。
佐治亚理工学院机器人和智能机器中心主任亨里克·克里斯滕森表示，虽然这笔资金的大部分将首先在车库中体现出来，但它可能会使机器人技术进入全新的移动领域。
他说：“无论他们做什么，我们都将从中获益。我们永远不会强大到足以单独推动市场。”
他补充说：“毫无疑问，机器人技术的新发展将极大地受益于电池技术。”
弗吉尼亚理工大学机器人与机械实验室主任丹尼斯·洪说，对于设计不依赖电源插座运行的机器人的工程师来说，该领域正处于停滞不前的状态。
洪说：“我们目前正处于设计门槛。我们不能添加更多的电池，否则它会变得更重。但如果它更轻，[机器人]只能持续 10 分钟。”
改进电池的最大意义或许在于自主机器人——不仅能独立运行，还能做出判断，实际上还能思考和学习的机器。对于纯粹主义者来说，这些才是真正的机器人。长期以来一直是制造业支柱的机械臂相比之下只是复杂的工具。
几十年来，大多数机器人都被限制在虚拟或实际的围栏后面，主要是因为担心它们可能会意外地践踏或伤害人类。考虑到初步的意识和持久的电池，机器人现在可以打破这些障碍，在工作场所、道路上和家中与人类融合。
洪说，这样的机器人比我们想象的更接近现实。在他的实验室里，他们已经设计出了自动驾驶的原型汽车，并且正在开发一种小型人形机器人，该机器人将为学校校园提供导览服务。
他说：“技术将在社会准备好之前就绪。”
一些自主机器人现在已经投入使用，工厂和仓库已经开始使用这些机器在几乎没有人工指导的情况下移动材料。克里斯滕森的实验室正在与波音公司合作开发机器人，以移动其笨重的大型飞机部件。一家高科技初创公司 Kiva Systems 设计了一种完全不同的现代仓库，它使用自协调机器人作为“可移动的货架”。
Kiva 的机器人在运行八小时后电量耗尽，之后它们会自动返回充电站。Kiva 的发言人米奇·罗森伯格说，更持久的电池将使他们的仓库系统（已被 Zappos 等知名在线零售商采用）可以使用更少的机器人，从而降低成本。
他说：“我们理想的电池成本应该与铅酸电池相似，充电速度与超级电容器一样快，并且尽可能持久。”
瞄准月球——或更好的吸尘器
这种理想的电池还很遥远，但这并没有阻止当今的研究人员突破电池存储的极限。美国军方对可以在电池上运行 10 小时的自主机器人感兴趣，而美国宇航局的太空任务也将极大地受益于更持久的电池，美国宇航局喷气推进实验室的机器人硬件小组主管艾伦·西罗塔说。
该实验室开发了名为“精神号”和“机遇号”的机器人漫游车，它们目前正在火星表面漫游——比美国宇航局预计它们失效的时间晚了几年。虽然配备了太阳能电池板，但漫游车仍然依赖电池，因为它们接收到的微薄太阳能需要收集起来用于高能量密集型操作。
西罗塔说：“这有点像在电池库中存款。”
他的团队还在开发一种大型的六足机器人，用于在月球上使用，如果美国宇航局真的返回那里的话。与轮式机器人相比，腿式机器人的能量需求特别高。但是，虽然车轮在能量使用方面效率很高，但它们仅限于像道路一样坚硬、光滑的表面。当障碍物出现时——比如，一片地雷或崎岖的月球表面——那么“腿才是真正的王者”，洪补充道。
目前的移动机器人也受到其力量的限制。克里斯滕森说，Roomba 就是一个完美的例子。与插电式机器人相比，它的实际吸力不足，仅仅是因为它无法节省电量。改进的电池将带来真正的移动吸尘器和割草机，能够长时间进行大量工作。
随着机器人尺寸的缩小，电力问题变得更加严重。正如卡内基梅隆大学的机器人专家梅尔·西格尔所指出的那样，即使是劲量兔子，在电池耗尽之前也只能运行三到四分钟（根据动画电子玩偶的创造者所说）。在微观层面，无论电池有多好，都无法成为解决方案。相反，能源将不得不从环境中提取，就像微生物一样，他说。
在未来几年，人们很可能会开始在更熟悉的场景中（如医院和道路上）直接与移动自主机器人互动。尤其是在医疗保健领域，机器人辅助手术正在推动该行业的发展，例如，这种手术用于心脏、大脑和前列腺的精细手术。克里斯滕森说，去年在美国进行了大约 20 万例机器人辅助手术。
虽然许多此类医疗机器人是外科医生的延伸，但现在正在开发可以自主进行手术并从以前的手术中学习的机器人。根据英国皇家工程学会最近的一份报告，一个使用机器人来决定最佳手术路线的系统的试验将于明年在欧洲开始。
在家庭中，正在开发监控老年人和体弱者的移动机器人系统，这些系统将从他们主人的典型习惯中学习，以标记出异常行为，例如在浴室中花费的时间过多，或进食不足。正在进行大量关于设计传达情感的系统的研究，在日本，机器人已经在购物中心充当保姆。
皇家学会报告的撰稿人克里斯·艾略特说，人们会和他们的猫说话，很快，他们就会和他们的机器人说话。
艾略特说，作为一个社会，我们在构思自主机器人的伦理、道德和法律影响方面做得很少。对于一个从之前 50 次手术中学习的机器人外科医生，“当它在第 51 次手术中杀死某人时会发生什么？”他说。企业是否可以对学习的机器承担责任？如果机器人的成功率仍然高于人类外科医生呢？我们是否会允许机器人犯错？
大多数从事机器人研究的科学家长期以来一直在思考伦理问题——今天的机器人专家就是昨天的艾萨克·阿西莫夫的狂热读者。但他们说，他们不能单独决定他们开发的技术将如何被接受。艾略特说，这是一个未来每个人都会面临的问题。
他补充说，有一个简单的问题需要考虑，而且它可能比我们任何人预期的都来得更早：“我们真的会在法庭上看到计算机作为被告吗？”
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