論文 服務(wù)機器人的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢

1、服務(wù)機器人的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢摘要：智能服務(wù)機器人技術(shù)代表一個國家高科技水平和自動化程度，它具有廣闊的發(fā)展空間和市場前景。本文介紹了服務(wù)機器人的定義和發(fā)展前景，分析了國內(nèi)外服務(wù)機器人的研究現(xiàn)狀，并闡述了當(dāng)前服務(wù)機器人研究領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，最后展示服務(wù)機器人的未來發(fā)展方向和研究趨勢。關(guān)鍵詞：服務(wù)機器人；人工智能；多傳感器信息融合；智能控制the current situation and development trend of service robot abstract:the technology of the intelligent service robot represents a na

2、tional high-tech level and the degree of automation, it has a broad development space and market prospects. this article describes the definition and development prospects of service robots, analyses the current situation of service robot research at home and abroad, and introduces the key technolog

3、ies in the fields of the current service robot research.finally ,the direction of development and research trends of service robot in the future is showed.keywords: service robot;artificial intelligence; multi-sensor information fusion;intelligent control引言機器人學(xué)的進步與應(yīng)用是二十世紀(jì)自動控制最有說服力的成就，是當(dāng)代最高意義的自動化，尤其在

4、當(dāng)今的工業(yè)制造中，機器人學(xué)已取得了最偉大的成功1。進入二十一世紀(jì)，人們已經(jīng)愈來愈親身地感受到機器人深入生產(chǎn)、生活和社會的堅實步伐。一方面隨著各個國家老齡化越來越嚴(yán)重，更多的老人需要照顧，社會保障和服務(wù)的需求也更加緊迫，老齡化的家庭結(jié)構(gòu)必然使更多的年青家庭壓力增大，而且生活節(jié)奏的加快和工作的壓力，也使得年輕人沒有更多時間陪伴自己的孩子，隨之醞釀而生的將是廣大的家庭服務(wù)機器人市場。另一方面服務(wù)機器人將更加廣泛地代替人從事各種生產(chǎn)作業(yè), 使人類從繁重的、重復(fù)單調(diào)的、有害健康和危險的生產(chǎn)作業(yè)中解放出來2。本文對服務(wù)機器人技術(shù)的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用及其未來發(fā)展進行了綜述。1 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀1.1 服務(wù)機器人

5、的定義服務(wù)機器人是機器人家族中的一個年輕成員，到目前為止尚沒有一個嚴(yán)格的定義，不同國家對服務(wù)機器人的認(rèn)識不同。國際機器人聯(lián)合會經(jīng)過幾年的搜集整理，給了服務(wù)機器人一個初步的定義：服務(wù)機器人是一種半自主或全自主工作的機器人，它能完成有益于人類健康的服務(wù)工作3，即除了手術(shù)機器人、診斷機器人、護理機器人、康復(fù)機器人等醫(yī)用機器人外，也包括各種家用機器人、娛樂機器人、體育機器人、玩具機器人、導(dǎo)游機器人、保安機器人、排險機器人、清潔機器人、秘書機器人、建筑機器人、郵拾和送信機器人以及加油機器人等。隨著開發(fā)研究的進一步開展和價格的大幅度下降，服務(wù)機器人將廣泛進入醫(yī)院、家庭、工地、辦公室和體育娛樂場館，直接與人

6、類共處，為人類排憂解難4。1.2 服務(wù)機器人的市場現(xiàn)狀和前景服務(wù)型機器人可進一步區(qū)分為個人和家用機器人與專業(yè)服務(wù)型機器人。1.2.1 市場調(diào)研與預(yù)測 根據(jù)國際機器人聯(lián)盟（ifr）統(tǒng)計部門于2008年10月公佈的最新資料，全球服務(wù)型機器人市場概況分述如下：個人和家用服務(wù)型機器人： 至2007年底，個人和家用服務(wù)型機器人累計裝置量已超過340萬臺，娛樂休閑用機器人已達到200萬臺。至 2011年底，全球家務(wù)用機器人將會達到460萬臺，娛樂休閑用機器人將會達到735萬臺，合計約1200多萬臺，未來四年服務(wù)機器人市場總值合計約57億美元，到2015年，全球個人和家庭機器人市場的規(guī)模預(yù)計將達到150億美

7、元，同時，將出現(xiàn)多種類型的個人機器人。專業(yè)服務(wù)型機器人：至2007年底，全球已有4.9萬臺的使用數(shù)量，預(yù)計到2011年底，將增加5.4萬臺專業(yè)服務(wù)型機器人，總價值約91.2億美元，其中農(nóng)林礦牧用機器人最多，共將有1.9萬臺，防御救災(zāi)與保全機器人預(yù)計將有1.56萬臺銷售量，專業(yè)清潔機器人亦約有4000臺銷售量，醫(yī)療用機器人約達3420臺，多用途機器人移動平臺約2375臺，水底作業(yè)系統(tǒng)預(yù)估將有超過925臺銷售量。1.2.2 專家預(yù)測 中國機器人專家、工程院院士徐揚生教授說：“只要10年時間，機器人將在世界范圍內(nèi)，普及到每個人的日常生活之中。這將是一個巨大的市場，預(yù)計將比現(xiàn)在的汽車市場還要大?！表n國

8、科學(xué)家預(yù)測：到2015年至2020年，每個韓國家庭將擁有一個機器人。日本專家估計：到2020年日本將有25%的人口年齡超過65歲，護理型機器人將供不應(yīng)求。德國科學(xué)家預(yù)計：將在未來的幾十年間，家庭生活中將出現(xiàn)的最大變化就是機器人的普及，家庭服務(wù)機器人將在日常家庭生活中扮演越來越重要的角色，承擔(dān)越來越多的工作5。1.3 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀從二十世紀(jì)八十年代中期開始，機器人已從工廠的結(jié)構(gòu)化環(huán)境進入人的日常生活環(huán)境醫(yī)院、辦公室、家庭和其它雜亂及不可控環(huán)境，成為不僅能自主完成工作，而且能與人共同協(xié)作完成任務(wù)或在人的指導(dǎo)下完成任務(wù)的智能服務(wù)機器人，特別是最近幾年，對會清潔地面、割草或充當(dāng)導(dǎo)游、保姆和警衛(wèi)等自

9、主移動機器人技術(shù)上的進步，大家都有目共睹6。1.3.1 1.3.1 中國 中國對服務(wù)機器人的研究起步很晚，但國家對此非常重視，1986年3月才開始把研究、開發(fā)智能機器人的內(nèi)容已列入國家863高科技發(fā)展規(guī)劃中，從1986年至2009年的20多年中，智能機器人主題在863的旗幟下，團結(jié)了近幾千人的研究開發(fā)隊伍，圓滿完成各項任務(wù)，建成了一批高水平的研究開發(fā)基地，造就了一支跨世紀(jì)的研究開發(fā)隊伍，為我國21世紀(jì)機器人技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展奠定了基礎(chǔ)7。如圖1所示，這是我國首臺具有國際一流語音交互水平和復(fù)雜動作及智能運動控制水平的“美女機器人”,這款“美女機器人”具有仿真的美女外形，服裝和發(fā)型可以根據(jù)應(yīng)用場合

10、更換。她能夠根據(jù)工作人員說出的指令，馬上完成相應(yīng)的動作,她能夠講英語、四川方言和唱歌、講笑話，可以與游客進行語音聊天和知識問答,在移動行走時，她能自動識別途中碰到的障礙物，并做語音提示。由北京理工大學(xué)牽頭、中科院沈陽自動化所、兵器工業(yè)集團惠豐機械有限公司、中科院自動化所等單位參加，通過三年的奮斗，研制的“匯童”仿人機器人（如圖2），取得了重大成果, “匯童”仿人機器人具有視覺、語音對話、力覺、平衡覺等功能的自主知識產(chǎn)權(quán)的仿人機器人，功能達到了國際先進水平，研制的“匯童”仿人機器人在國際上首次實現(xiàn)了模仿太極拳、刀術(shù)等人類復(fù)雜動作。 目前，我國服務(wù)機器人研究技術(shù)已跨入世界先進行列，但與日本、美國等

11、國家的技術(shù)相比還是有差距的，我國科技工作者正在努力向前，熱切地期盼著我們自己水平更高的、功能更強的服務(wù)型機器人與大家見面。圖1 美女機器人 圖2 “匯童”機器人fig.1 beauty robot fig.2 huitongrobot1.3.2 日本 日本將機器人作為一個戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，給予了大力支持，而且日本根據(jù)目前機器人產(chǎn)業(yè)面臨的問題，提出了加強機器人研究和推動機器人產(chǎn)業(yè)化的具體措施，日本機器人工業(yè)之所以領(lǐng)先世界，一方面和他們的機器人文化也有關(guān)，在日本，有一種“讓機器人成為人”的氛圍，在日本，由于人口不多，而且老齡化趨勢嚴(yán)重，他們需要機器人來承擔(dān)勞力的工作，因此培養(yǎng)起濃厚的機器人文化；另一方面，

12、日本政府也希望機器人研發(fā)成為本國的支柱產(chǎn)業(yè)，所以投入大量資金，為了攻克更關(guān)鍵的服務(wù)機器人技術(shù)，日本在2006 年至2010 年間，每年投入1000 萬美元用于研發(fā)服務(wù)機器人。日本服務(wù)機器人技術(shù)的成果例舉如下：日本發(fā)明出人形的個性機器人保姆“ar”(如圖3)，不僅會洗衣，打掃衛(wèi)生，還會收拾餐具等諸多家務(wù)雜活，它依靠車輪移動，共搭載有5臺照相機以便確認(rèn)家具的位置。在公開展示活動中，“ar”演示了打開洗衣機蓋，將需要清洗的衣物放入洗衣機，用托盤端著餐具送到廚房和拖地等工作。由日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所智能系統(tǒng)研究部門仿人研究小組研制的美女機器人hrp-4c(如圖4)，以用戶為中心的機器人開放架構(gòu)（cen

13、tered robot open architecture）開發(fā)而成，該架構(gòu)采用產(chǎn)綜研一直在研發(fā)的實時linux、機器人使用的“rt（robot technology）中間件”、可進行機器人仿真的軟件“openhrp3”、語音識別技術(shù)以及產(chǎn)綜研開發(fā)的人形機器人“hrp系列”所采用的雙足行走技術(shù)等。 圖3 機器人保姆 圖4 美女機器人hrp-4cfig.3 robot nanny fig.4 beauty robot hrp-4c1.3.3 韓國 韓國將服務(wù)機器人技術(shù)列為未來國家發(fā)展的10大“發(fā)動機”產(chǎn)業(yè)，他們已經(jīng)把服務(wù)型機器人作為國家的一個新的經(jīng)濟增長點進行著重發(fā)展，對機器人技術(shù)給予了重點扶持

14、，通過不斷地努力，韓國近幾年來也逐漸躋身研究機器人的世界潮流。韓國信息通信部官員表示，雖然韓國的機器人技術(shù)起步比美國、日本和歐洲的競爭者要晚，但是有望在未來510年內(nèi)迎頭趕上，韓國科學(xué)家成功研制出世界上最聰明的類人機器人“android”(如圖5)，它集眾多前沿科技在一身，包括實時數(shù)據(jù)傳輸、音像和力覺感應(yīng)器、高速處理器等，通過它身上裝備的音像及力覺感應(yīng)器可以探測前方物體的運動，能夠識別說話聲，然后向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，服務(wù)器將數(shù)據(jù)處理后會下達指令給機器人，幫助它與人類以及周圍環(huán)境進行互動?！跋耐迿C器人2號”(如圖6)是韓國科學(xué)家最新研制的一款娛樂型機器人，這位“女性”機器人不僅能和觀眾進行對話，還

15、能和人進行眼神接觸，并會表達各種情緒和唱歌，唱歌時能對上口形和隨著歌曲扭動手臂、臀部和膝蓋。 圖5 機器人android 圖6 夏娃機器人2號fig.5 robot android fig.6 eve robot 21.3.4 美國 美國是機器人的發(fā)源地，盡管美國在機器人發(fā)展史上走過一條重視理論研究，忽視應(yīng)用開發(fā)研究的曲折道路，但是美國的機器人技術(shù)在國際上仍一直處于領(lǐng)先地位，其技術(shù)全面、先進，適應(yīng)性也很強。例如：專治中風(fēng)的機器人醫(yī)生(如圖7)將在密歇根州圣約瑟夫默西奧克蘭醫(yī)院率先上崗，這種機器人頭部是一個顯示屏，能顯示網(wǎng)絡(luò)另一端醫(yī)生的形象和聲音，顯示屏上方安裝了一個攝像頭，可以把醫(yī)院現(xiàn)場的圖像

16、和聲音傳回給醫(yī)生，有了這種機器人，醫(yī)生在任何地方只要利用一臺筆記本電腦和互聯(lián)網(wǎng)，就可以遠程遙控機器人為病人提供治療服務(wù)。美國軍方為戰(zhàn)爭中下半身受傷而不能行走的士兵設(shè)計出了一款新型助殘機器人(如圖8)，它可以直接將用戶的下半身緊緊圍攏起來，以便更好的感知用戶臀部或其他位置的運動，從而提供更加靈敏的操控。圖7 機器人醫(yī)生 圖8 助殘機器人fig. 7 robot doctor fig.8 assistive robot1.3.5 歐洲 德國的社會環(huán)境卻是有利于機器人工業(yè)發(fā)展的,因為戰(zhàn)爭，導(dǎo)致勞動力短缺，以及國民技術(shù)水平高，都是實現(xiàn)使用機器人的有利條件。到了70年代中后期，政府采用行政手段為機器人的

17、推廣開辟道路,即對于一些有危險、有毒、有害的工作崗位，必須以機器人來代替普通人的勞動，這個計劃推動了服務(wù)機器人技術(shù)的發(fā)展。德國經(jīng)過近十年的努力，其服務(wù)機器人的研究和應(yīng)用方面在世界上處于公認(rèn)的領(lǐng)先地位：新一代機器人保姆care-o-bot3(如圖9)遍布全身的不計其數(shù)的傳感器、立體彩色照相機、激光掃描儀和三維立體攝像頭，讓它既能識別生活用品也能避免誤傷主人；它還具有聲控或手勢控制有自我學(xué)習(xí)能力，還能聽懂語音命令和看懂手勢命令。法國不僅在機器人擁有量上居于世界前列，而且在機器人應(yīng)用水平和應(yīng)用范圍上處于世界先進水平，這主要歸功于法國政府一開始就比較重視機器人技術(shù)，大力支持服務(wù)機器人研究計劃，并且建立

18、起一個完整的科學(xué)技術(shù)體系，特別是把重點放在開展機器人的應(yīng)用研究上。這款名為nao的兩臺雙足智能機器人(如圖10)，是法國阿德巴蘭機器人公司研制的，它具有討人喜歡的外形、溫柔的語音和25個靈活的關(guān)節(jié),能執(zhí)行多種動作指令。圖9 機器人care-o-bot3 圖10 機器人naofig.9 robot care-o-bot3 fig.10 robot nao從70年代末開始，英國政府推行并實施了一系列支持機器人發(fā)展的政策和措施，如廣泛宣傳使用機器人的重要性、在財政上給購買機器人企業(yè)以補貼、積極促進機器人研究單位與企業(yè)聯(lián)合等，使英國機器人開始了在生產(chǎn)和服務(wù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用及大力研制的興盛時期。譬如：英國機

19、器人研究公司(rm)開發(fā)的霹靂舞機器人mechrc（如圖11）既能在課堂上大顯身手，會幫助孩子們學(xué)數(shù)學(xué)、幾何、物理、設(shè)計和工程學(xué)，又能跳舞，因為這個機器人身上有著多個靈活的關(guān)節(jié)，通過計算機設(shè)定好的程序，就能做出各種人類的舞蹈動作。俄羅斯由于沒有國家發(fā)展服務(wù)機器人的統(tǒng)一規(guī)劃，有限的國家訂貨和市場需求使得俄羅斯機器人技術(shù)的發(fā)展以科研和實驗為主，以儲備技術(shù)，便于隨時根據(jù)市場需要制造出高質(zhì)量的機器人，當(dāng)前俄羅斯機器人的技術(shù)面臨的問題是機器人技術(shù)的智能化程度較低，需要不斷地增加功能、完善技術(shù)和提高質(zhì)量。今后，俄羅斯將重點發(fā)展檢查類機器人和室內(nèi)外清掃和清潔機器人 8。近幾年來，俄羅斯服務(wù)機器人技術(shù)上也取得

20、可喜的成績：俄羅斯首次研制的人形機器人 “阿涅亞”利用了“新紀(jì)元”公司許多獨特的研究（如圖12），這款機器人機械結(jié)構(gòu)和程序保障系統(tǒng)十分先進，它們能用雙腳行走，能與人對話。 圖11 霹靂舞機器人 圖12 “阿涅亞”機器人fig.11 break dance robot fig.12 anieyarobot2 服務(wù)機器人的關(guān)鍵技術(shù)服務(wù)機器人技術(shù)在本質(zhì)上與所有其它類型的機器人是相似的,其主要技術(shù)包括:2.1 環(huán)境感知傳感器和信號處理方法多傳感器信息融合技術(shù)的基本原理就像人腦綜合處理信息的過程一樣，它充分地利用多個傳感資源，通過對各種傳感器及其觀測信息的合理支配與使用，將各種傳感器在空間和時間上的互補

21、與冗余信息依據(jù)某種優(yōu)化準(zhǔn)則組合起來，產(chǎn)生對觀測環(huán)境的一致性解釋和描述，多傳感器信息融合技術(shù)按照數(shù)據(jù)的抽象層次分類可分為數(shù)據(jù)層融合、特征層融合和決策層融合三種9。2.2 智能控制智能控制主要包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進化計算等，且逐漸成為成熟的控制思想10。模糊控制源于模糊數(shù)學(xué)，或稱弗晰數(shù)學(xué)，是研究如何表現(xiàn)和處理模糊性現(xiàn)象的一個數(shù)學(xué)分支11-12，模糊控制是以模糊集合論、模糊語言變量及模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種計算機數(shù)字控制。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，從生物學(xué)的觀點來看，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能為信息處理和推理、聯(lián)想和思維等高級的思想活動13，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是利用工程技術(shù)手段模擬人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能的一種技術(shù)

22、系統(tǒng)，它是一種大規(guī)模并行的非線性動力學(xué)系統(tǒng)。2.3 導(dǎo)航與定位在服務(wù)機器人系統(tǒng)中，自主導(dǎo)航是一項核心技術(shù)，是機器人研究領(lǐng)域的重點和難點問題14。把人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和多傳感器融合技術(shù)相結(jié)合用于服務(wù)機器人的導(dǎo)航定位系統(tǒng)，如圖13所示。圖13 服務(wù)機器人導(dǎo)航定位系統(tǒng)fig.13 navigation and positioning systems for service robot2.4 路徑規(guī)劃路徑規(guī)劃就是指在服務(wù)機器人工作空間中找到一條從起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)、可以避開障礙物的路徑。路徑規(guī)劃方法大致可以分為傳統(tǒng)方法和智能方法：傳統(tǒng)路徑規(guī)劃方法主要有以下幾種：自由空間法、圖搜索法、柵格解耦法、人工勢場

23、法，在這幾種方法中，人工勢場法是傳統(tǒng)算法中較成熟且高效的規(guī)劃方法，它通過環(huán)境勢場模型進行路徑規(guī)劃，但是沒有考察路徑是否最優(yōu)15。智能路徑規(guī)劃方法是將遺傳算法、模糊邏輯以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能方法應(yīng)用到路徑規(guī)劃中，來提高機器人路徑規(guī)劃的避障精度，加快規(guī)劃速度，滿足實際應(yīng)用的需要。其中應(yīng)用較多的算法主要有模糊方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、q學(xué)習(xí)及混合算法等，這些方法在障礙物環(huán)境已知或未知情況下均已取得一定的研究成果16。把模糊控制和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制相融合，形成的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制用于服務(wù)機器人的避障，以bp網(wǎng)絡(luò)作為機體，以基于模糊規(guī)則的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，采用ccd攝像機和多個超聲波測距傳感器，對服務(wù)機器人能夠

24、避障進行控制，如圖14所示。圖14 服務(wù)機器人模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖fig.14 chart of fuzzy neural network for service robot3 服務(wù)機器人的未來展望服務(wù)機器人的開發(fā)研究取得了舉世矚目的成果，未來智能機器人技術(shù)將沿著自主性、智能通信和適應(yīng)性三個方向發(fā)展。3.1 人與機器人的融合美國科學(xué)家正在研制的獨特機械控制假手臂（如圖15），可以通過“思維力”進行控制。當(dāng)患者需要借助于機械手完成某種動作時，他只要簡單地想要做什么即可，大腦發(fā)出的信號會刺激肌肉，相應(yīng)的電脈沖會被電極記錄，隨后信號會轉(zhuǎn)變成控制機械手臂的指令可以完成各種復(fù)雜動作，其中包括拿住物體，它不僅能

25、恢復(fù)患者的動作效能，而且能感受到觸覺。據(jù)日本媒體報道，新開發(fā)的裝置由頭盔狀的傳感器及測量記錄器構(gòu)成（如圖16），如果人設(shè)想使用左手的動作，腦波及腦血流的變化便會參照事先存儲的數(shù)據(jù)，使機器人舉起左手，該技術(shù)今后有可能運用于家務(wù)機器人，幫助人們從事端菜、給植物澆水等家務(wù)和肢體殘疾或癱瘓人士。圖15 思維力控制假手臂 圖16 意念控制機器人fig.15 fake arm controlled with the power of the thought fig. 16 robot controlled with the idea 3.2 人工智能技術(shù)的全面應(yīng)用各種機器學(xué)習(xí)算法的出現(xiàn)推動了人工智能的發(fā)展

26、，強化學(xué)習(xí)、蟻群算法、免疫算法等可以用到服務(wù)機器人系統(tǒng)中，使其具有類似人的學(xué)習(xí)能力，以適應(yīng)日益復(fù)雜的、不確定和非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境。例如：英國科學(xué)家研發(fā)出首名“機器人科學(xué)家”（如圖17），這款機器人能獨立推理、把理論公式化乃至探索科學(xué)知識，堪稱人工智能領(lǐng)域一大突破?！皺C器人科學(xué)家”將來可以投身于解開生物學(xué)謎題、研發(fā)新藥、了解宇宙等研究領(lǐng)域。英國的一種具有語言學(xué)習(xí)能力的類人型機器人（如圖18）即將問世，研究者的目標(biāo)是：機器人將來能夠?qū)φZ言進行自我學(xué)習(xí)，以及在社會化環(huán)境中向他人學(xué)習(xí)，并且把這種語言能力轉(zhuǎn)化為自主化學(xué)習(xí)和處理問題的能力，并且與周圍環(huán)境互動，將來有可能使機器人掌握更多的自主性能力。 圖17

27、機器人科學(xué)家 圖18機器人icubfig.17 robot scientist fig.18 robot icub3.3 傳感器技術(shù)的發(fā)展未來機器人傳感器技術(shù)的研究，除不斷改善傳感器的精度和可靠性外，對傳感信息的高速處理、自適應(yīng)多傳感器融合和完善的靜、動態(tài)標(biāo)定測試技術(shù)也將成為機器人傳感器研究和發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。未來機器人傳感器研究包括多智能傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳感器技術(shù)、虛擬傳感器技術(shù)和臨場感技術(shù)17。3.4 服務(wù)機器人的人性化技術(shù)進步將允許在未來幾年克服當(dāng)前這些技術(shù)（開放空間的導(dǎo)航、學(xué)習(xí)能力和智力行為、多傳感器融合和允許對所有不同類型任務(wù)進行高效處理的處理器等）的限制，設(shè)計和使用功能日益強大的機器

28、人，集成技術(shù)將允許超越由于材料、技術(shù)等形成的目前限制邊緣，日本專家預(yù)測，在2013年到2027年之間，智能機器人系統(tǒng)的發(fā)展將允許機器人會保留和重復(fù)使用以前已獲得的技能和技術(shù)，如表1所示，人和機器人的交流將變得更加的簡單化了18 。4 結(jié)論隨著服務(wù)機器人技術(shù)不斷發(fā)展和開發(fā)成本的不斷下降，服務(wù)機器人將會走進千家萬戶，將成為人們生活、工作和學(xué)習(xí)上的好幫手，相信這一天將很快到來的。表1 日本專家對服務(wù)機器人技術(shù)的預(yù)測 tab.1 japanese experts predicted the technology of service robot時間 事件2013年 智能系統(tǒng)的發(fā)展能夠?qū)⒃谂c流程、技能、

29、知識和經(jīng)驗相關(guān)的人類決策方面幫助人類作出決定。2014年 在人機界面的實際使用中，設(shè)置在人機界面中帶有對話與理解功能的虛擬用戶可通過與人類的對話借助信息處理設(shè)備執(zhí)行任務(wù)或程序。2023年 隨著與生物體隔膜相似功能的人工膜的發(fā)展，人腦可以通過計算機控制電機的技術(shù)使得對假肢進行直接和自主控制而不依賴于脊柱或周圍神經(jīng)系統(tǒng)。2027年 隨著具有視覺功能、聽覺功能、能執(zhí)行其它感官功能智能機器人的發(fā)展，機器人將類似于人類，能夠思考，作出決定和采取行動。參考文獻（references）1 the definition of service robot in the questionnaire of the

30、international federation of robotics ( ifr) for their yearly study of world wide robot statisticsc19982 蔡鶴皋機器人將是21世紀(jì)技術(shù)發(fā)展的熱點 j中國機械工程，2000，11(1-2 )：58-603 金周英關(guān)于我國智能機器人發(fā)展的幾點思考 j機器人技術(shù)與應(yīng)用，2001，（4）：5-74 蔡自興中國智能機器人研究j莆田學(xué)院學(xué)報，2002，9（3）：36-395 吳海鴻家庭機器人大市場已呼之欲出n 中國青年報，2006，（6）6 rofert，lankenaua，moratzrsevice robotics applications and safety issues in an emerging marketjworkshop w20 in proceeding ecai2000berlin，20007 國家863計劃