关于智能机器人的现状及未来展望

2018-06-11 09:43张钰栋刘阳陈建张东东
科学与财富 2018年14期
关键词:移动机器人自动化机器人

张钰栋 刘阳 陈建 张东东

摘 要: 智能机器人在我们生活中的发挥着越来越重要的作用。我国智能机器人的市场也越来越繁荣,中国制造业需要在这个时候抓住历史机遇,依靠我们的优势,寻求发展道路,力争在新世纪里,让我国的智能机器人在世界上占有一席之地。

关键词: 机器人;移动机器人;仿生机器人;自动化

0.前言

机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置,主要由机械身体、记忆或程序功能和核心零件等组成。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类的工作,例如生产业、建筑业,或是危险的工作。近些年来,机器人技术的研究和应用取得了突出的进展,但是仍面临的巨大的挑战

1.智能机器人的当今现状

随着计算机技术、网络技术技术等新技术的飞速发展,机器人技术正从传统的工业制造领域逐渐向医疗、教育、娱乐、勘探、生物工程、救灾救援等领域迅速扩展。为了适应不同领域的需求,机器人系统开始被深入的研究和开发。由于机器人技术所涉及的应用领域众多,无法一一举例,这里仅从移动机器人和仿生机器人领域的部分典型案例进行介绍。

移动机器人的应用较为广泛,从地面、空中和水下,乃至外太空都有覆盖面。下面简要介绍一下飞行机器人。飞行机器人以及无人机的研究和应用在近些年得到了越来越多人的重视。美国研制开发了全球鹰、捕食者、扫描鹰等一系列军用固定翼无人机,并在实战中完成了搜索、侦察和攻击任务,同时还研制了无人直升机MQ-8 火力侦察兵,可在海军舰船上的起飞和着舰。美国波音公司的两架X45A无人机完成了编队飞行和协同攻击任务的模拟演练。与此同时在国内,南京航空航天大学、西北工业大学、上海大学、中国科学院等学校在飞行机器人方面也开展了大量的研究工作。南京航空航天大學研制了CK-1无人机;西北工业大学研制了ASN系列无人机以及小型无人旋翼直升机等;上海大学研制了旋翼无人直升机和无人飞艇;中国科学院沈阳自动化研究所研制了多款旋翼无人直升机。

仿生机器人也随着近年的科技发展,以及人们渴望建造一个能够自主活动的人的想法,逐渐受到了越来越多人的注意。随着机器人领域的不断扩大, 机器人的作业环境也开始从简单、固定、可预知的结构化环境变为复杂、动态、不确定的非结构化环境, 这就要求机器人研究在结构、感知、控制、智能等方面给出新方法以适应新环境、新任务、新需求。因此, 很多学者开始从自然界寻找灵感,以找到解决新问题的新方法。而通过对生物结构和运动方式进行仿生也仿生机器人制造最基本方法之一,如从鱼类运动的高效率、高机动、低噪声等特点,仿生机器鱼研究得到了飞快地发展。对于不同类型仿生鱼鳍的设计、建模和控制,很多学校都有着突出性的进展,如华盛顿大学、英国大学在控制方面,佛罗里达中心大学、日本名古屋大学、美国新墨西哥大学在微小型机器鱼方面,美国西北大大学、南洋理工大学、大阪大学在波动鳍推进方面都取得了很好的研究成果。与此同时,国内在仿鱼水下机器人研究方面也开展了大量工作,如北京航空航天大学研制了SPC系列仿生机器鱼系统,进行了湖试和海试,完成了水下考古、环境监控等示范应用。

2.智能机器人未来发展趋势

随着科学技术的进步而不断发展,机器人在从无到有,从低级系统到高级系统的不断进化。智能机器人的未来是朝着智能化和情感化发展的,最后是为了能够实现人机共存的目的。机器人未来的发展方向还有很多,如高智能情感机器人、网络机器人等。

随着智能机器人技术的不断完善,具有人类智能的情感移动机器人是移动机器人未来发展趋势。目前移动机器人只是具有部分智能,因而正处于类人智能机器人研制阶段。类人智能机器人的核心技术是机器人对智能的理解,因而只有人工智能的突破,才能真正实现类人智能机器人。情感机器人应该是机器人发展的最高阶段,它具有情感的理解。要研制情感机器人的关键是人工智能的突破和机器脑的研制等。尽管高智能情感机器人的实现任务非常艰巨,但是我们有理由相信:随着人工智能技术的突破,它最终一定能实现。

而网络机器人也是未来发展的大方向,它是通过计算机网络来遥控的机器人。人机交互技术,远程监控技术,数据传输和通信是其研究的重心。比如平时生活中的在家就可以遥控车提前开启空调的功能,以及虽然人在单位或者别处,可以遥控家里的电饭煲提前开始工作。这些都在网络机器人的范畴之内。

3.结论

智能机器人的重要性越来越被人们所了解,已经逐渐被用到我们生活中的各个领域当中。在国内,智能机器人市场已经快要到了白热化阶段,中国制造业正处于与国际接轨、参与国际分工的关键之际。加快智能机器人技术的研究开发与生产是我们抓住这个历史机遇的唯一途径。我们要充分发挥自身优势,提高自主创新的能力,寻求发展道路,力争在新的时代里,使我国智能机器人产业在世界上也占有一席之地。

参考文献

[1]谭明,王硕.机器人技术研究进程.[J].自动化学报,2013.

[2]王田苗,陶永.我国工业机器人技术现状与产业化发展战略.[J].机械工程学报,2014.

[3]孙英飞,罗爱华.我国工业机器人发展研究.[J].科学与技术工程,2012.

[4]徐国保,罗怡欣,周美娟.智能机器人技术现状及展望.[J].机器人技术与应用,2007.

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