智能機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀1501

1、智能機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀l北京互聯(lián)華夏信息科技有限公司l2015年1月8日目錄引言引言l 智能機(jī)器人是具有思維、感知和行動(dòng)智能機(jī)器人是具有思維、感知和動(dòng)功學(xué)、人工智能，微電子學(xué)，光學(xué)， 傳感技術(shù)、材料科學(xué)、仿生學(xué)等學(xué)科的綜合成果。智能機(jī)器人可獲取、處理和識(shí)別多種信息，建立并實(shí)時(shí)修正環(huán)境模型， 自主地完成較為復(fù)雜的操作任務(wù). 將機(jī)器和生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化， 用機(jī)器人代替人完成各種任務(wù)， 這是人類智慧發(fā)展和機(jī)器進(jìn)化的飛躍。l l 智能機(jī)器人作為新一代的生產(chǎn)工具，在制造領(lǐng)域中應(yīng)用， 能排腺人為的不可控因素， 實(shí)現(xiàn)高節(jié)奏、高效和高質(zhì)量生產(chǎn)， 并是未來(lái)智能生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分。在非制造領(lǐng)域，可代替人完成人所不

2、適或力所不及的各種工作.l l 目前， 我國(guó)和許多國(guó)家都把智能機(jī)器人列為迎接未來(lái)挑戰(zhàn)的高技術(shù)課題， 并制訂發(fā)展規(guī)劃，撥出巨款給予支持。 基礎(chǔ)技術(shù)研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)技術(shù)研究現(xiàn)狀l1. 機(jī)器人語(yǔ)言l 現(xiàn)已研制的主要語(yǔ)言有表示狀態(tài)的面向裝配作業(yè)的語(yǔ)言， 以并行處為目的的結(jié)構(gòu)化程序語(yǔ)言有LEO，COL，APP等。l 另外，機(jī)器人話語(yǔ)生成系統(tǒng)，研制具有良好數(shù)學(xué)語(yǔ)義，邏輯關(guān)系以及能描述復(fù)雜的， 不規(guī)則對(duì)象的有形式語(yǔ)言也是人機(jī)智能交互的重要課題。l 2. 機(jī)器人的動(dòng)作（臂、手及行走機(jī)構(gòu)）l 機(jī)器人的臂隨其用途而不同。目前研究的手臂看裝配集成電路的微型臂、搬運(yùn)幾百公斤工作的大型臂。機(jī)器人的手有回轉(zhuǎn)開(kāi)、閉型， 平行連

3、桿機(jī)構(gòu)型、三指、五指等各種類型。l l 行走機(jī)構(gòu)有腿、輪、履帶、船等。實(shí)驗(yàn)研究的有兩足、六足、八足的行走機(jī)構(gòu)、仿生和蠕動(dòng)機(jī)構(gòu)及爬墻爬樹(shù)等移動(dòng)機(jī)構(gòu)。l3. 機(jī)器人的控制l 機(jī)器人的控制主要包括操作器控制、行走控制和多機(jī)器人系統(tǒng)控制等方面。遙控作業(yè)多數(shù)是在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下進(jìn)行的，因此大多數(shù)采用主從控制，現(xiàn)已研制出主從雙向位置控制、主從雙向位置、力伺服控制、主從力控制、計(jì)算機(jī)輔助遙控等方發(fā)。 l 雙手協(xié)調(diào)控制中也采用了主從控崩， 主手的運(yùn)動(dòng)軌跡可以由示教或離線編程產(chǎn)生，而從手的運(yùn)動(dòng)軌跡在主手運(yùn)動(dòng)軌跡確定后，根據(jù)約束條件確定。采用冗余自由度的操作器可增加靈活性，冗余自由度可用來(lái)回避障礙，回避機(jī)械手在執(zhí)行任

4、務(wù)過(guò)程中難以處理的退化問(wèn)題， 增加可操作性能， 因此冗余自由度操作器控制問(wèn)題也有不少學(xué)者進(jìn)行研究。l 另外行走機(jī)構(gòu)的控制、多機(jī)器人的協(xié)同控制等方面也有不少成果。智能機(jī)器人圖片欣賞智能電腦機(jī)器人動(dòng)作機(jī)器人鼓手機(jī)器人會(huì)煎雞蛋的機(jī)器人會(huì)拉車(chē)的機(jī)器人會(huì)拉小提琴的機(jī)器人醫(yī)生機(jī)器人自動(dòng)取水機(jī)器人清潔機(jī)器人智能機(jī)器人整體研究動(dòng)向及預(yù)測(cè)l 自動(dòng)化的需要推動(dòng)了機(jī)器人進(jìn)步，而機(jī)器人的發(fā)展提高了自動(dòng)化水平。為了解決工業(yè)、原子能利用、空間探測(cè)， 海洋開(kāi)發(fā)、排險(xiǎn)，醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域自動(dòng)化需要而研制有特定應(yīng)用背景的智能機(jī)器人，基本上沿兩條道路發(fā)展一是在一般工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)上，增加各種高性能傳感器和知識(shí)庫(kù)，使之具感知能力和動(dòng)作

5、規(guī)劃能力；二是在遙控操作器基礎(chǔ)上增加移動(dòng)能力、環(huán)境感知能力、自診斷自學(xué)習(xí)力及自主能力。其中包括知識(shí)庫(kù)和專家系統(tǒng)。l 由于研究目的性明確，針對(duì)性強(qiáng)， 實(shí)際需要迫切，制造單位與應(yīng)用單位結(jié)合， 資金和人力集中使用， 因此成果顯著見(jiàn)效快。目前應(yīng)用研究主要集中在精密裝配機(jī)器人、水下機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人等方面。另外，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)的智能機(jī)器人也引起了人們的重視。l 近幾年來(lái)， 許多國(guó)家都把智能機(jī)器人列為高技術(shù)發(fā)展規(guī)劃的重要內(nèi)容。從研究方式來(lái)看，已打破單位和國(guó)家的聶限， 出現(xiàn)了單位聯(lián)合， 跨國(guó)共同研究的趨勢(shì)。從各國(guó)和國(guó)際間制訂的研究計(jì)劃來(lái)看，雖然項(xiàng)目各異， 但在研究特種作業(yè)的移動(dòng)機(jī)器人方面都是不約面同，

6、 說(shuō)明特種作業(yè)的移動(dòng)機(jī)器人是近期競(jìng)相研究的重點(diǎn)。l 目前， 基于感覺(jué)控制的第二代機(jī)器人已進(jìn)入普及應(yīng)用階段。下一代機(jī)器人是具有自適應(yīng)性、自主性和自然性的高級(jí)機(jī)器人，預(yù)計(jì)不久的將來(lái)可在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)， 并開(kāi)始應(yīng)用。 日本仿真機(jī)器人l Telenoid R1非常像電影中的幽靈，與人“交談”時(shí)一顰一笑酷似熟悉的親友，仿佛一個(gè)被附體的幽魂。l 石黑浩設(shè)計(jì)Telenoid R1的本意應(yīng)該是讓人能夠消除距離的隔閡，感受到遠(yuǎn)方親友的溫暖，然而它的外形實(shí)在讓人溫暖不起來(lái)。Telenoid R1蒼白的仿真皮膚上沒(méi)有一根毛發(fā)，沒(méi)有雙腿，兩只胳膊也只有短短的一部分，整體看來(lái)非常像電影中的幽靈，當(dāng)它與人“交談”時(shí)，一顰一笑酷似熟悉的親友，仿佛一個(gè)被附體的幽魂，給人十足的恐怖拐異之感。l 石黑浩稱，Telenoid R1能給人友人親臨的感覺(jué)，人們會(huì)在使用的過(guò)程中慢慢適應(yīng)它怪異的外觀。美國(guó)解夢(mèng)機(jī)器人l 美國(guó)機(jī)器人技術(shù)專家費(fèi)爾南多奧若拉納和布倫丹伯恩斯開(kāi)發(fā)出一種名叫“睡眠覺(jué)醒”的智能機(jī)器人，這種機(jī)器人可以像演員那樣將人在睡夢(mèng)中的主要活動(dòng)再次呈現(xiàn)出來(lái)。 l 奧若拉納親自充當(dāng)了這款機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)對(duì)象：他睡在位于紐約奧爾巴尼地區(qū)睡眠紊亂中心的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，身上放置了許多傳感器?？茖W(xué)家們花了一整夜的時(shí)間來(lái)記錄奧若拉納的眼睛活動(dòng)情況，并且還通過(guò)記錄腦電圖和心電圖來(lái)獲取