智能机器人及其发展
智能机器人的发展现状及未来趋势

智能机器人的发展现状及未来趋势智能机器人近年来得到了越来越多人的关注和研究。
它们拥有智能化、自学习、自我调节等功能,可以在生产制造、服务等多个领域发挥巨大作用。
本文将从智能机器人的发展现状、应用领域、技术挑战和未来趋势等方面进行深入分析。
一、智能机器人的发展现状智能机器人起步于1961年,随着技术的不断进步和智能化凋求的发展,智能机器人的品种及应用领域也逐渐增加。
目前,智能机器人主要分为三个类别:工业机器人、服务机器人和特种机器人。
工业机器人主要应用于汽车、电子、冶金等工业领域,主要功能为搬运、装配、焊接等,以提高生产效率和降低成本。
近年来,随着工业机器人的智能化程度的不断提高,它们的应用范围也在不断扩大。
服务机器人主要应用于医疗、教育、餐饮等服务领域。
它们可以提供陪伴、照看、交互等服务,同时降低了劳动力成本,提高了服务质量。
目前,服务机器人虽然还面临着技术挑战和实用难题,但这个领域的未来发展前景十分广阔。
特种机器人主要是应用在危险场合、外太空、深海等环境中,以完成代替人类进行作业。
它们可以拆弹、搜索、勘察、采集等一系列任务,为人类安全和发展保驾护航,具有重要的社会意义和经济价值。
二、智能机器人的应用领域智能机器人应用领域广泛,可以涉及工业、医疗、教育、农业和家庭等多个领域。
以下将分别从这些应用领域进行阐述。
1.工业领域工业机器人的应用领域主要集中在汽车、电子、物流、冶金等制造及相关领域。
智能机器人在工业领域中,主要发挥着减少人力成本、提高生产效率、提高产品质量等方面的作用。
例如,利用工业机器人实现自动化生产,零件的设计、加工、成品检测全过程可以自动完成,生产效率提高了近十倍。
而自动化的生产厂家还大大降低了成本,缩短了生产周期和工艺流程,减少了人员的操作风险。
2.医疗领域智能机器人在医疗领域中主要用于手术和诊断。
从2000年开始,智能机器人在手术中的应用获得了长足的进展,其中Da Vinci机器人成为最受欢迎的机器人手术设备之一。
智能机器人技术与未来发展趋势分析

智能机器人技术与未来发展趋势分析近年来,随着科技的不断发展和进步,智能机器人的出现已经不再是科幻电影中的场景,而是已经成为了越来越多人们生活中的一部分。
从工业领域到家庭生活、医疗等领域都已经开始应用智能机器人。
那么,智能机器人的技术发展现状和未来发展趋势是什么呢?一、智能机器人技术发展现状智能机器人技术的发展已经取得了一定的进步和突破。
智能机器人可以被用于各种不同的任务,包括工业制造、医疗保健、家庭服务等领域。
智能机器人技术的主要特点是人工智能技术的应用,使得机器人可以快速应对各种不同的任务和场景。
目前,各大科技公司都在不断尝试和探索智能机器人技术的应用。
比如说,谷歌、IBM、微软等公司都在进行人工智能技术领域的研究和开发。
在智能机器人技术的应用中,机器学习和自然语言处理是其中的核心技术。
二、未来发展趋势:智能机器人技术将迎来快速发展未来智能机器人技术将会迎来一个迅速发展的时期。
随着各大公司的不断投入,各种机器人应用也逐渐开始得到普及。
未来智能机器人技术将和物联网、大数据、云计算等领域实现深度融合,应用场景将更加广泛。
以下是未来智能机器人技术的几大发展趋势:1. 无人机机器人将得到广泛应用目前,无人机机器人已经得到了广泛应用。
无人机机器人主要是通过悬停、飞行、拍摄等方式提供服务。
未来无人机机器人的应用将更加广泛,包括农业、环保、消防等领域。
2. 机器人的人性化设计现代社会人们越来越需要能够代替人类工作的机器人。
因此,未来的机器人将会更加人性化和智能化。
比如说,机器人的表情、肢体语言和语音交互系统等将会越来越多地被应用,使得人机交互更加自然、顺畅。
3. 机器人的安全性将会得到提高随着智能机器人技术的发展,机器人的安全性也将会成为一个重要的话题。
未来,机器人将会得到更加安全的设计,例如,机器人的动作能力、控制能力等都将得到更加细致的考量。
这样,机器人在执行各种任务时,将能够更好地保证人类的安全。
4. 机器人的多样化和普及化未来,智能机器人将不再只是少数人的玩具,而是会走向普及化。
智能机器人技术的发展与应用前景展望

智能机器人技术的发展与应用前景展望智能机器人技术是人工智能领域的一个重要分支,它结合了机械工程、计算机科学、电子学和人工智能等多学科的知识。
随着科技的不断进步,智能机器人的发展已经取得了显著的成果,并逐渐应用于各个领域,如制造业、医疗保健、农业、服务业等。
本文将对智能机器人技术的发展和应用前景进行展望。
一、智能机器人技术的发展现状智能机器人技术是人工智能和机器人学领域的交叉点,通过利用先进的传感器、算法和数据处理技术,使机器拥有感知、智能、学习和执行任务的能力。
目前,智能机器人技术已经实现了一系列重要突破。
1. 感知技术的提升:智能机器人能够通过多种传感器获取周围环境的信息,并准确地感知到目标对象。
例如,激光雷达、摄像头和红外传感器等使机器人能够进行远程感知和识别。
2. 学习与智能算法的发展:智能机器人可以通过机器学习和深度学习等技术,从大量数据中提取规律和知识,并根据不断积累的经验不断优化自身的性能。
3. 动作控制与执行能力的提升:智能机器人拥有更加精准和高效的运动控制能力,可以执行各种复杂任务。
例如,无人驾驶汽车可以高度自动化地进行车辆控制和交通规划。
二、智能机器人技术的应用前景展望智能机器人技术的不断发展,给各行各业带来了巨大的变革和发展机遇。
以下是智能机器人技术在几个重要领域的应用前景展望。
1. 制造业:智能机器人在制造业中将发挥重要作用,实现高效、精确和自动化的生产过程。
智能机器人能够代替人力完成重复、危险和繁重的工作,提高生产效率和产品质量。
2. 医疗保健:智能机器人可以在医疗保健领域发挥重要作用,例如辅助手术机器人可以帮助医生进行精细操作,减少手术风险。
智能机器人还可以提供个性化的医疗保健服务,如陪护、康复训练等。
3. 农业:智能机器人在农业领域有广泛应用前景。
智能机器人可以用于农作物的种植、收割和病虫害的监测与防治等工作,提高农业生产效率和质量。
4. 服务业:智能机器人可以在服务业中扮演重要角色,例如在酒店、银行和餐饮等行业提供自动化服务。
智能机器人的发展趋势与挑战

智能机器人的发展趋势与挑战随着科技的飞速发展,智能机器人正逐渐成为我们生活的一部分。
智能机器人具有自主学习、感知、决策和执行任务等能力,其应用领域越来越广泛。
本文将探讨智能机器人的发展趋势以及面临的挑战。
一、智能机器人的发展趋势1. 人工智能技术的不断突破智能机器人离不开人工智能技术的支持。
随着深度学习、自然语言处理、机器视觉等技术的不断突破,智能机器人的智能化水平不断提升。
它们能够与人类进行更为自然和智能的交互,能够感知和理解人类的语言和动作,提供更全面和贴近人类需求的服务。
2. 智能机器人在各个领域的应用拓展目前,智能机器人已经在医疗、教育、工业、农业等领域得到广泛应用。
医疗机器人可以辅助医生进行手术操作,提高手术的准确性和安全性;教育机器人可以个性化地辅导学生,提高教学效果;工业机器人可以替代人工进行危险和重复性劳动,提高生产效率;农业机器人可以自动化地完成农田作业,减轻农民的劳动负担。
未来,智能机器人还将在更多领域发挥作用,给人类生活带来更多便利和进步。
3. 智能机器人的个性化定制由于每个人的需求不同,未来智能机器人将更加注重个性化定制。
人们可以根据自己的需求和喜好,定制智能机器人的外观、功能和性格等。
这将进一步增强人机互动的体验,满足人们不同层次的需求。
二、智能机器人面临的挑战1. 隐私和安全问题智能机器人在提供服务的同时,会收集用户的个人信息。
如何保护用户的隐私成为一个重要问题。
另外,智能机器人的技术也容易受到黑客攻击,造成安全隐患。
为了保障用户的权益和数据安全,对智能机器人的隐私和安全进行严格管理和监控非常重要。
2. 人机关系智能机器人作为人类的助手,将与人们产生更多的互动。
但人机关系的建立和维护仍然是一个挑战。
智能机器人需要具备足够的智能和情感能力,能够理解和回应人类的情感和需求。
此外,在人机交互过程中,智能机器人还需要适应人类的行为习惯和社交规范,以避免引起负面情绪或冲突。
3. 道德和伦理问题智能机器人的发展也引发了一系列道德和伦理问题。
智能机器人的现状及其发展趋势

智能机器人的现状及其发展趋势随着科技的不断进步和人工智能技术的飞跃发展,智能机器人的应用日益普遍,其被广泛应用于生产制造、社会服务、医疗护理、农业等行业领域。
智能机器人具有高度的自主性和可编程性,其能够为人类提供更为高效的服务,并且具有广阔的市场前景。
智能机器人的现状目前,智能机器人的应用范围已经非常广泛,其应用领域主要有以下五个方面:生产制造在生产制造方面,智能机器人主要用于工业制造、物流与仓储、装配和检测等工作中,具有高效、精准、安全、节能等优点,大大提高了生产制造效率和质量。
现在,在电子、汽车、医疗、食品等行业中,智能机器人已经应用的非常广泛。
社会服务智能机器人也开始被广泛应用于社会服务领域,如接待客户、导购、餐饮服务、保洁、安保等。
智能机器人能够大大节省人力财力,解放人力资源,提高社会服务效率。
医疗护理智能机器人还可以用于医疗护理领域,如手术、护理照顾、定位等。
智能机器人可以降低医疗事故的发生率,减轻医护人员的工作负担,提高医护服务的品质和安全性。
农业现代化在农业方面,智能机器人也能够提高农业集约化生产、降低作业成本、提高生产效率。
智能机器人可以对大规模的农业生产提供重要的技术支持,使得农业现代化成为可能。
生活领域智能机器人还可以在日常生活领域中提供服务,如家务、旅游、娱乐等。
智能机器人已经进入到人们的日常生活之中,为人们提供了更加便捷的服务。
智能机器人的发展趋势智能机器人未来的发展趋势主要包括以下三个方面:硬件部分在硬件方面,智能机器人的核心部件主要包括机械臂、控制系统、传感器等。
未来,这些部件将会更加精准、智能、灵活,在保证机器人性能的同时,还要降低成本,提高竞争力。
控制系统控制系统是智能机器人的核心部分,控制系统的智能化程度将会越来越高,人工智能技术的深度应用,将会赋予机器人以更高的自主性和学习能力。
未来,机器人可以预测人类行为,进而更好地为人类提供服务。
行业应用未来,智能机器人将在各个行业领域得到广泛的应用。
智能机器人的发展及未来趋势

智能机器人的发展及未来趋势智能机器人是近年来科技领域的热门话题,它在日常生活、医疗、工业制造、交通等众多领域发挥着越来越重要的作用。
随着技术的不断进步,智能机器人发展的未来将会呈现怎样的趋势呢?本文将从以下几方面进行探讨。
一、智能机器人的种类及应用智能机器人可以分为众多种类,如服务机器人、工业机器人、医疗机器人、家庭机器人等。
它们各有不同的功能和应用领域。
例如,服务机器人可以为老年人、残疾人等提供生活上的帮助,工业机器人可以在工厂线上完成繁琐的工作,医疗机器人可以为医生进行手术辅助等。
二、智能机器人的发展历程与技术进步智能机器人的发展历程十分缓慢。
早在20世纪60年代,人类就开始尝试制造机器人。
但由于技术不够成熟,机器人的功能非常有限,而且价格昂贵。
直到近年来,随着人工智能、感知技术、机器视觉等技术的不断进步,智能机器人才开始得到广泛应用。
未来,智能机器人的技术发展依然离不开人工智能、大数据、云计算等技术的支持。
三、智能机器人的未来趋势1. 个性化定制化——随着消费需求的不断提高,智能机器人的制造将会实现个性化定制化,根据不同用户的需求打造不同的机器人。
2. 更加智能化——智能机器人将会不断提升自己的智能水平,实现更加智能化的操作,包括语音识别、图像识别等智能技术的不断改进。
3. 集成化——未来智能机器人将会实现更加强大的集成化,包括机器人操作、数据处理、云端存储等多方面的集成。
4. 多样化——随着人类需求的不断变化,智能机器人将会呈现出越来越多的多样化形态,涵盖更多的行业和领域。
总体而言,随着技术的不断进步和人类需求的不断提高,智能机器人的未来发展趋势将会带来更加多样、个性化、智能化的新机遇。
但同时,我们也应该关注智能机器人发展带来的一些潜在风险和挑战,如机器人工作取代人类工作带来的职业转型问题等。
因此,在智能机器人发展的道路上,我们必须依靠技术创新和强有力的管理,才能实现人类与智能机器人的和谐发展。
智能机器人技术的发展及未来应用展望

智能机器人技术的发展及未来应用展望随着科技的不断发展,智能机器人技术也逐渐变得成熟。
机器人技术的进步为我们的生活带来了很多便利,同时也拓展了我们的未来发展空间。
本文将着重探讨智能机器人技术的发展及其未来应用展望。
一、智能机器人技术的发展在过去的几十年中,机器人技术的发展是非常迅速的。
随着计算机技术的不断进步和物联网技术的快速发展,机器人技术的应用范围也在不断扩大。
特别是智能机器人技术的发展,为机器人技术的应用带来了全新的转机。
智能机器人技术的发展首先表现在机器人的智能化程度上。
传统机器人大多只能完成简单的固定任务,而智能机器人可以基于人工智能技术进行学习和自主决策,实现更加复杂的任务。
例如,人机交互、目标追踪、智能巡检等,大大提高了机器人的应用效率。
其次,智能机器人技术的发展还表现在机器人的灵活性和适应性上。
智能机器人可以根据任务需求,在不同的环境中自主移动、进行物品搬运、进行自主导航等。
再比如,智能机器人能够自主识别人脸、人体姿态、语音指令等信息,完成与人类之间的智能交互。
由此可见,智能机器人技术的发展远远不止于此。
人工智能、深度学习和自然语言处理等新技术的应用,各种类型的机器人之间的协同配合,更加完善的硬件设备和软件架构等方面,都将进一步推动智能机器人技术的发展。
二、智能机器人技术的应用展望智能机器人技术的发展带动着其在各领域的应用不断扩大。
以下是一些智能机器人技术在不同领域的应用展望。
1. 工业领域智能机器人技术在工业领域的应用较多。
由于智能机器人可以高效地完成复杂的装配任务、轮廓检测、品质检测等工作,因此可以使生产效率提高、成本降低、质量保证。
另外,还可以应用于电子制造、汽车、航空和海洋勘探等领域。
2. 农业领域随着科技的进步,农业领域的智能化水平也在不断提高。
智能机器人作为农业机械化的一种重要形式,可以用于果园、蔬菜种植、农田管理等方面。
例如,智能拔草机、果园智能采摘机器人等,大大提高了农业生产的效率。
智能机器人的发展现状与未来趋势

智能机器人的发展现状与未来趋势近年来,随着科技的飞速发展,智能机器人逐渐从科幻电影中走进现实生活。
如今,智能机器人已经成为人类生活中不可或缺的一部分,而其发展的现状和未来的趋势也引起了广泛的关注。
一、发展现状智能机器人的发展可以追溯到20世纪70年代早期。
最初的机器人多用于工业生产领域,如汽车厂、电子厂等。
随着技术的不断进步,机器人逐渐具备了一定的感知和识别能力,能够完成简单的视觉和语音任务。
例如,在酒店或商场中,我们常见到的服务机器人,就可以根据顾客的需求给予相应的服务。
同时,智能机器人在医疗领域的应用也越来越广泛。
无论是手术辅助机器人,还是康复训练机器人,都极大地提高了医疗质量和效率。
此外,智能机器人在警察、消防员等危险领域的应用也逐渐增多,可以替代人类完成一些危险任务,从而保障人们的安全。
二、未来趋势随着人工智能技术的突破和智能机器人的不断发展,智能机器人未来的趋势将更加多样化和智能化。
首先,智能机器人将会更好地适应人类日常生活的需求。
例如,智能家居机器人将能够通过语音指令完成打扫、烹饪等家务,提供更加便利的生活体验。
智能机器人的智能化程度将得到提升。
目前,主要通过预设程序或规则进行操作的机器人将会向更加具备自主决策能力的机器人转变。
它们能够根据环境和任务变化进行自我学习和优化,并且能够采取灵活的行动。
另外,智能机器人将不仅仅是机械结构,更加融合了人文关怀。
在医疗领域,智能机器人将能够给予病人更加温暖的陪伴和关怀。
在教育领域,智能机器人将扮演更为重要的角色,为学生提供更加个性化的辅导和教学。
三、挑战与未来展望当然,智能机器人的发展也面临着种种挑战。
首先是技术难题。
增加机器人的智能化程度需要更加强大的算法和计算能力支撑,同时还需要解决机器人自主决策中的伦理和安全问题。
其次是人机合作的挑战。
智能机器人的出现,使得人类和机器人的互动更加频繁。
然而,如何确保人机之间的顺畅沟通和合作仍然是一个亟需解决的问题。
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机器人技术的发展是一个国家高科技水平和工业 自动化程度的重要标志和体现[!]。机器人在当前生产 生活中的应用越来越广泛,正在替代人发挥着日益重 要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构 学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形 成的高新技术,集成了多学科的发展成果,代表高技术 的发展前沿,是当前科技研究的热点方向。
方法主要有贝叶斯估计、819:.-12;<06/12理论、卡尔曼 滤波、神经网络、小波变换等[=]。
多传感器信息融合技术是%个十分活跃的研究领 域,主要研究方向有: !)%)% 多层次传感器融合 由于单个传感器具有不 确定性、观测失误和不完整性的弱点,因此单层数据融 合限制了系统的能力和鲁棒性。对于要求高鲁棒性和 灵活性的先进系统,可以采用多层次传感器融合的方 法。低层次融 合 方 法 可 以 融 合 多 传 感 器 数 据;中 间 层 次融合方法可以融合数据和特征,得到融合的特征或 决策;高层次融合方法可以融合特征和决策,得到最终 的决策。 !)%)! 微传感器和智能传感器 传感器的性能、价 格和可靠性是衡量传感器优劣与否的重要标志,然而 许多性能 优 良 的 传 感 器 由 于 体 积 大 而 限 制 了 应 用 市 场。微电子技术的迅速发展使小型和微型传感器的制 造成为可 能。 智 能 传 感 器 将 主 处 理、硬 件 和 软 件 集 成 在一起。如 >62<3’14-’/’3公司研制的 %""" 系列数字 式石英智能传感器,日本日立研究所研制的可以识别7 种气 体 的 嗅 觉 传 感 器,美 国 ?+41@A1BB公 司 研 制 的 8<CD!E"""智能压 差 压 力 传 感 器 等,都 具 备 了 一 定 的 智能。 !)%)E 自适应多传感器融合 在实际世界中,很难 得到环境的精确信息,也无法确保传感器始终能够正 常工作。因此,对于各种不确定情况,鲁棒融合算法十 分必要。现已研究出一些自适应多传感器融合算法来
随着计算机、微 电 子、信 息 技 术 的 快 速 进 步,机 器 人技术的开发速度越来越快,智能度越来越高,应用范 围也得到了极大的扩展。在海洋开发、宇宙探测、工农 业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域,机器人都有 着广阔的发展空间与应用前景。机器人正朝着智能化 和多样化 等 方 向 发 展["]。 同 时,机 器 人 涉 及 到 的 技 术 也不断扩展,如多传感器信息融合、路径规划、机器人 视觉、智能人机接口等,产生了一系列研究课题。
到目前为止,机 器 人 技 术 的 发 展 过 程 大 致 可 以 分 为以下#个阶段[#]:
第一代为可 编 程 示 教 再 现 型 机 器 人,其 特 征 是 机 器人能够按照事先教给它 们 的 程 序 进 行 重 复 工 作。 !>.>年美国人英格伯格和德沃尔制造的世界上第一台 工业机器人就属于示教再现型,即人手把着机械手,把 应当完成的任务做一遍,或者人用示教控制盒发出指 令,让机器人的机械手臂运动,一步步完成它应当完成 的各个动作;
目前,国内外对机器人的研究不断深入,已经开发 出各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种 机器人和各种智能机器人,推出了各种样机,如移动机 器人、微型机器人、水下机器人、军用机器人、服务娱乐 机器人、仿 人 机 器 人 等。 对 不 同 任 务 和 特 殊 环 境 的 适 应性,是 智 能 机 器 人 与 一 般 自 动 化 装 备 的 重 要 区 别。 智能机器人从外观上已远远脱离了最初的工业机器人 所具有的形状和局限,更加符合各种不同应用环境的 特殊要求,其功能和智能程度大大增强,从而为机器人 技术开辟出更加广阔的发展空间。本文对智能机器人 的关键技术及分类进行了综述和研究。
各阶段代表性的机器人如图%所示。智能机器人 的研究在计算机技术、机器人技术和人工智能理论的 推动下发展迅速,逐渐成为机器人技术的研究热点和 主导方向。本文以下主要针对智能机器人进行论述。
图% 第一代、第二代、第三代机器人图例 &’()% *+,+-.+/-01/’2.-,.13+45645-0’25(14126-’+4.
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孟庆春,等:智能机器人及其发展
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处理由于传感器的不完善带来的不确定性。如 !"#$ 通过革新技术 提 出 % 种 扩 展 的 联 合 方 法,能 够 估 计 单 个测 量 序 列 滤 波 的 最 优 卡 尔 曼 增 益[&]。’()*#*和 +",-"也研究出%种可以在轻微环境噪声下应用的自 适应目标跟踪模糊系统,它在处理过程中结合了卡尔 曼滤波算法[.]。 /0/ 导航与定位 在机器人系统中,自主导航是一 项核心技 术,是 机 器 人 研 究 领 域 的 重 点 和 难 点 问 题。 导航的基本 任 务 有 1 点[2]:(%)基 于 环 境 理 解 的 全 局 定位:通过环境中景物的理解,识别人为路标或具体的 实物,以完成对机器人的定位,为路径规划提供素材; (/)目标 识 别 和 障 碍 物 检 测:实 时 对 障 碍 物 或 特 定 目 标进行检测和识别,提高控制系统的稳定性;(1)安全 保护:能对机器人工作环境中出现的障碍和移动物体 作出分析并避免对机器人造成的损伤。
短等),在万机方器人数工据作空间中找到%条从起始状态到目
标状态、可以避开障碍物的最优路径。 路径规划方法大致可以分为传统方法和智能方法
/种。传统 路 径 规 划 方 法 主 要 有 以 下 几 种:自 由 空 间 法、图搜索 法、栅 格 解 耦 法、人 工 势 场 法。 大 部 分 机 器 人路径规划中的全局规划都是基于上述几种方法进行 的,但这些方法在路径搜索效率及路径优化方面有待 于进一步改善。人工势场法是传统算法中较成熟且高 效的规划方法,它通过环境势场模型进行路径规划,但 是没有考察路径是否最优[%4]。
! 机器人的定义与发展简介
自机器人问 世 以 来,人 们 就 很 难 对 机 器 人 下 一 个 准确的定义,欧美国家认为机器人应该是“由计算机控 制的通过编程具有可以变更的多功能的自动机械”;日 本学者认为“机器人就是任何高级的自动机械”,我国 科学家对机器人的定义是:“机器人是!种自动化的机 器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的 智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能 力,是 ! 种 具 有 高 度 灵 活 性 的 自 动 化 机 器。”目 前 国 际 上对机器人的概念已经渐趋一致,联合国标准化组织 采 纳 了 美 国 机 器 人 协 会(/0,:/121304536373819 ,:8;6<=)于!>’>年给机器人下的定义:“!种可编程和 多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为 了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门 系统。”概括说来,机器人是靠自身动力和控制能力来 实现各种功能的一种机器。
! 机器人关键技术
随着社会 发 展 的 需 要 和 机 器 人 应 用 领 域 的 扩 大, 人们对智能机器人的要求也越来越高。智能机器人所 处的环境往往是未知的、难以预测的,在研究这类机器 人的过程中,主要涉及到以下关键技术: !)% 多传感器信息融合 多传感器信息融合技术是 近年来十 分 热 门 的 研 究 课 题,它 与 控 制 理 论、信 号 处 理、人工智能、概率和统计相结合,为机器人在各种复 杂、动态、不确定和未知的环境中执行任务提供了%种 技术解决途径[7]。机器人所用的传感器有很多种,根 据不同用途分为内部测量传感器和外部测量传感器两 大类。内部测量传感器用来检测机器人组成部件的内 部状态,包括:特定位置、角度传感器;任意位置、角度 传感器;速度、角度传感器;加速度传感器;倾斜角传感 器;方位角传感器等。外部传感器包括:视觉(测量、认 识传感 器)、触 觉(接 触、压 觉、滑 动 觉 传 感 器)、力 觉 (力、力矩传感器)、接近觉(接近觉、距离传感器)以及 角度传感器(倾斜、方向、姿式传感器)。
第二代机器人(!"世纪#"年代)是具有一定的感 觉功能和自适应能力的离线编程机器人,其特征是可 以根据作业对象的状况改变作业内容,即所谓的“知觉 判断机器人”;
第三代机器人(!"世纪$"年代中期以后)是智能 机器人,这种机器人带有多种传感器,能够将多种传感
器得到的信息进行融合,能够有效的适应变化的环境, 具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。
在自主移动 机 器 人 导 航 中,无 论 是 局 部 实 时 避 障 还是全局规划,都需要精确知道机器人或障碍物的当 前状态及位置,以完成导航、避障及路径规划等任务, 这就是机器人的定位问题。比较成熟的定位系统可分 为被动式传感器系统和主动式传感器系统[2]。被动式 传感器系统通过码盘、加速度传感器、陀螺仪、多普勒 速度传感器等感知机器人自身运动状态,经过累积计 算得到定位信息。主动式传感器系统通过包括超声传 感器、红外传感器、激光测距仪以及视频摄像机等主动 式传感器感知机器人外部环境或人为设置的路标,与 系统预先设定的模型进行匹配,从而得到当前机器人 与环境或路标的相对位置,获得定位信息。 /01 路径规划 路径规划技术是机器人研究领域的 %个重要分支。最优路径规划就是依据某个或某些优 化准则(如工作代价最小、行走路线最短、行走时间最
摘 要: 智能机器人是一个国家高科技发展水平的重要标志之一,具有广阔的应用前景。本文介绍了机器人的定义和
发展阶段,阐述了智能机器人研究领域的关键技术,总结了国内外各类机器人的发展现状并给出相应实例,最后分析并展
望了智能机器人今后的发展和制;智能人机接口
机器人有多 种 导 航 方 式,根 据 环 境 信 息 的 完 整 程 度、导航指示信号类型等因素的不同,可以分为基于地 图的导航、基 于 创 建 地 图 的 导 航 和 无 地 图 的 导 航[3]1 类。根据导航 采 用 的 硬 件 的 不 同,可 将 导 航 系 统 分 为 视觉导航和非视觉传感器组合导航[2]。视觉导航是利 用摄像头进行环境探测和辨识,以获取场景中绝大部 分信息。目前视觉导航信息处理的内容主要包括:视 觉信息的压缩和滤波、路面检测和障碍物检测、环境特 定标志的 识 别、三 维 信 息 感 知 与 处 理。 非 视 觉 传 感 器 导航是指 采 用 多 种 传 感 器 共 同 工 作,如 探 针 式、电 容 式、电感式、力 学 传 感 器、雷 达 传 感 器、光 电 传 感 器 等, 用来探测环境,对机器人的位置、姿态、速度和系统内 部状态等进行监控,感知机器人所处工作环境的静态和 动态信息,使得机器人相应的工作顺序和操作内容能自 然地适应工作环境的变化,有效地获取内外部信息。