探究智能机器人未来动向 (1)
新一代人工智能技术的未来展望

新一代人工智能技术的未来展望人工智能(AI)技术作为一种新型的信息技术已经引起了广泛的关注和研究。
近年来,随着计算机性能的不断提高和数据的增多,人工智能技术呈现出了愈发强大的可能性。
在新一代人工智能技术的不断更新和优化下,它将具备更多应用和发展,为社会和人类带来更大的福利。
新一代人工智能的发展趋势新一代人工智能旨在打造人类日常生活中更加智能化、便捷化和高效化的场景。
在技术上,新一代人工智能主要有以下几个趋势:1.智能机器人化随着人工智能技术的发展,机器人逐渐具备了人类的思维和判断力。
未来,智能机器人将会是人类社会的一大趋势,为人类减轻劳动强度、提高生产效率,同时也会给医疗、教育、安防等领域带来更多的便利。
2.自主学习能力人工智能技术被赋予了自主学习的能力,无需特定的程序和指令,通过大量数据,“自主学习”是实现高度自主的人工智能关键技术之一。
未来,人工智能技术会更加注重自主学习功能,从而进一步提高人工智能的应用水平和实用性。
3.深度学习技术深度学习技术是实现人工智能的重要手段之一,已成为人工智能技术的核心领域。
未来,人工智能技术将致力于更智能化、更高效率、更准确的深度学习方法,从而实现更加精准的数据挖掘、分析和处理。
人工智能与人类的未来关系人工智能技术有着无限的发展潜力和广泛的应用场景。
未来,人工智能在经济、医疗、社会、教育等方面变得愈加重要,已成为推进社会进步的必要手段之一。
但是,随着无人化时代的到来,一些工作岗位将面临被自动化的风险。
因此,我们需要保持警觉和适时调整步伐,更好地利用人工智能技术实现智能化发展,以最大化地维护人类利益和社会稳定。
未来展望人工智能技术是未来科技的重要拓展方向之一,具有巨大的发展空间和挑战。
从目前的发展看,未来人工智能将更加普及和透明,与人类社会的关系也会愈发的紧密。
我们可以期待,未来的人工智能技术会更加智慧、人性化,让生活更加便捷、高效、舒适。
人工智能在科学研究领域中的应用和前景分享(1)

合规性。
加密和安全存储技术
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采用先进的加密技术和安全存储方案,保障科研数据的安全性
和完整性。
AI算法的可解释性和信任度
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黑箱问题
AI算法在科研领域的应用 常常被视为“黑箱”,导 致科研人员难以理解其内 部逻辑和工作原理。
可解释性研究
加强AI算法的可解释性研 究,使科研人员能够理解 并信任AI算法的结果。
人工智能在科学研究领域的重要性
• 科学研究是人类认识世界、改造世界的重要手段,而人工智能在科学研究领域中具有重要的作用。首先,人工智能能够提 供强大的计算能力和数据分析能力,帮助科学家们更好地理解和解析自然现象。其次,人工智能能够模拟和实现人类的智 能行为,如学习、推理、创造等,从而为科学研究提供新的思路和方法。最后,人工智能在科学研究领域中的应用还能够 提高科学研究的效率和准确性,促进科学研究的进步和发展。
影响显著的特征。
模拟和仿真
物理模拟
人工智能可以通过深度学习等技 术,实现对复杂物理现象的模拟 ,为科研人员提供实验难以获取
的数据。
化学仿真
利用人工智能技术,可以模拟分子 的结构和相互作用,加速新材料的 研发和药物的设计。
气候模型
人工智能可以助力构建更精确的气 候模型,模拟全球气候变化,为环 境保护和气候变化研究提供支持。
02
人工智能在科学研究领域的应用
数据分析和处理
数据挖掘
人工智能能够通过机器学 习算法,自动从海量数据 中提取有价值的信息,为 科研人员提供数据驱动的
洞察。
数据清洗
通过人工智能技术,可以 自动检测和处理数据中的 异常值、缺失值和噪声, 提高数据质量,为后续分
人工智能的发展历程和未来趋势

人工智能的发展历程和未来趋势随着科学技术的飞速发展,人工智能(Artificial Intelligence, AI)这个概念开始进入人们的视野。
那么,什么是人工智能?它的发展历程是怎样的?未来趋势又是什么?一、人工智能的定义人工智能是指利用计算机等技术实现人类智能的一种科学和技术。
它的目标是使计算机具有类似人类的感知、理解、推理、学习和创造等智能行为。
可以说,人工智能是将人的思维活动进行形式化,然后用计算机程序实现的过程。
二、人工智能的历史早在二十世纪五六十年代,人们就开始探索人工智能的领域。
当时,研究人员主要是通过制定规则来实现计算机的智能。
这种方法被称为“规则基础的人工智能”。
随着计算机技术的发展,计算机计算速度越来越快,计算机存储容量越来越大,人工智能的发展也进一步加速。
人们开始从数据中提取规律,通过大量数据的训练来实现机器学习。
这种方法被称为“数据驱动的人工智能”。
到了21世纪,计算机技术和互联网的普及使得大量数据产生,并且这些数据可以被自动处理。
这时人工智能开始获得广泛应用:搜索引擎、语音识别、图像识别、机器翻译等应用层出不穷。
并且,在2011年,谷歌的“深度学习”算法让人工智能又进入了另一个新的时代。
三、人工智能的趋势1. 机器学习的应用将变得更加广泛机器学习是实现人工智能的主要技术之一。
在未来,随着硬件性能的提升和数据量的增加,机器学习的应用范围将会越来越大。
从智能家居、智能交通到智能医疗等,都有望成为机器学习的领域。
2. 智能机器人将发挥更加重要的作用随着智能机器人技术的快速发展,未来将有越来越多的机器人代替人类进行危险、重复和繁琐的工作。
例如建筑工地、化工厂等行业。
同时,智能机器人也将会成为人类的助手和伴侣,为人们的生活提供更为便捷、舒适的服务。
3. AI将带来更多的创造性应用人类的创造能力是AI所无法比拟的,但是人工智能可以帮助人类更好地实现想象。
例如,利用深度学习技术可以帮助艺术家壁画等作品进行恢复、美化。
智能移动机器人的现状与发展论文

智能移动机器人的现状与发展[摘要] 本文论述了智能机器人研究现状及发展动向,介绍了智能机器人研究的主要领域及相关课题,包括感觉识别技术、操作移动技术、控制技术等。
对智能机器人基础技术的研究现状进行了比较详尽的论述,最后又对智能机器人整体发展研究动向及预测。
[关键词] 智能机器人研究现状发展动向[引言] 在工业机器人问世30多年后的今天,机器人已被人们看作是一种生产工具。
在制造、装配及服务行业,机器人的应用取得了明显的进步。
由于传感器、控制、驱动及材料等领域的技术进步,通过智能机器人系统,首次在制造领域以外的服务行业,同时也开辟了机器人应用的新领域。
智能机器人是具有思维、感知和行动功智能机器人是具有思维、感知和行动功学、人工智能,微电子学,光学,传感技术、材料科学仿生学等学科的综合成果。
智能机器人可获取、处理和识别多种信息,建立并实时修正环境模型,自主地完成较为复杂的操作任务,因此,比一般的工业机器人具有更大的灵活性、机动性和更广泛的应用领域。
2O世纪电子计算机的发明,使人类的脑力劳动自动化成为可能,60年代智能机器人的出现开辟了智能生产自动化的新纪元。
机器和生产系统的智能化,用机器人代替人完成各种任务,这是人类智慧发展和机器进化的飞跃。
智能机器人作为新一代的生产工具,在制造领域中应用,能排腺人为的不可控因素,实现高节奏、高效和高质量生产,并是未来智能生产系统(如CIMS)的重要组成部分。
在非制造领域,如核工业、水下、空间,建筑、采掘,教灾排险和作战等方面,可代替人完成人所不适或力所不及的各种工作,在原予能、水下和外层空间可开辟新的产业。
目前,我国和许多国家都把智能机器人列为迎接未来挑战的高技术课题,并制订发展规划,拨出巨款给予支持。
因此,预计90年代,智能机器人技术将会有突破性的进展。
机器人的应用越来越广泛,几乎渗透到所有领域。
智能移动机器人是机器人学中的一个重要分支。
早在60年代,就已经开始了关于智能移动机器人的研究。
智能机器人的现状与未来发展方向

智能机器人的现状与未来发展方向智能机器人被认为是人工智能领域的一大热点,近年来逐渐走进人们的生活,得到了广泛的应用和推广。
智能机器人可以帮助人类处理繁琐、危险、无聊、重复等重复性工作,实现自动化生产与服务,同时也可以拓展人类的想象力和创造性。
本文将探讨智能机器人的现状、特点及未来发展方向。
一、智能机器人的现状1.技术趋势智能机器人是一个涉及众多学科和领域的综合体,其中包括计算机科学、机械制造、电子工程、控制工程、认知科学、语言学等。
从技术趋势来看,智能机器人在短时间内的发展速度呈现逐年上升的趋势。
2005年左右,智能机器人还处于实验阶段,难以商业化应用;到了2010年左右,机器人行业开始走向“智能化”,多种机器人产品得到了市场化应用;到了2015年左右,机器人的功能进一步扩大,已经应用在诸如教育、医疗、家庭服务等领域。
2.现有智能机器人产品目前,市面上智能机器人的品种较多,出现频率最高的是人形机器人,同时还有环境清洁机器人、语音智能机器人、工业机器人、教育机器人等。
以市面上最常见的家庭服务机器人为例,其功能主要包括打扫地面、除尘、拖地、擦窗、照顾儿童、拍照等。
其中,最热门的是智能扫地机器人和飞行器机器人,它们能够自主行走和飞行,通过传感器来感应环境。
3.发展瓶颈虽然智能机器人有着广泛的应用前景,但目前其发展还存在一些瓶颈。
首先是机器人成本问题。
由于机器人技术相对还比较成熟,机械、电子、控制等部分的成本已经比较低,但是软件、识别和组合等方面的成本仍然很高,导致了机器人的量产成本十分高昂。
其次是安全问题。
目前,智能机器人面临着安全方面的诸多困难,如缺乏稳定的机器人控制软件系统、识别技术难以实现对复杂环境中的物体的精确辨别、操控机械手臂的难度等等。
二、智能机器人的特点1.自主学习智能机器人具有自主学习的能力,使用者可以通过不同的方式对其进行教育、指导,以提升其能力和智慧。
智能机器人能够学习人类语言、行为和思维方式,识别不同的声音、图像和动作,从而对各种情况做出相应的反应。
全球人形机器人(一)2024

全球人形机器人(一)引言概述:人形机器人是一种以人的外形和动作为基础构建的机器人,它在现代科技的推动下不断得到发展和完善。
全球范围内,人形机器人技术正在迅速发展,并在各个领域得到广泛应用。
本文将从以下五个大点阐述全球人形机器人的现状和发展。
正文:一、技术进展1. 机械结构:采用多关节设计,模仿人体骨骼结构,实现更自然的行动。
2. 传感技术:通过高精度传感器,实现机器人对环境和物体的感知,增强其交互能力。
3. 计算能力:配备高性能的处理器,支持机器人进行复杂的计算任务,如人脸识别和语音处理。
4. 人工智能:引入人工智能算法,使机器人能够学习和适应环境,提升其智能水平。
5. 动力系统:采用高效的电动驱动系统,提供机器人的动力支持,并实现更长时间的工作。
二、应用领域1. 家庭助理:人形机器人可以帮助家庭完成各种家务,如打扫卫生、照料孩子等。
2. 医疗护理:机器人可以在医疗机构中协助医生和护士,提供病人监护、康复训练等服务。
3. 教育培训:人形机器人可以作为教育辅助工具,帮助教师教授知识和培养学生的综合能力。
4. 娱乐休闲:机器人可以在游乐场、电影院等场所与人进行互动娱乐,提供娱乐体验。
5. 工业生产:人形机器人在工业制造领域中,可以完成复杂的生产任务,提高生产效率和质量。
三、市场前景1. 市场规模:全球人形机器人市场正在快速增长,预计到2025年将达到数十亿美元。
2. 需求驱动:人形机器人在各行业中的广泛应用需求是推动市场增长的重要因素。
3. 技术突破:人形机器人技术的不断创新和突破,也为市场带来更多发展机会。
4. 市场竞争:全球范围内,众多企业正在投资和研发人形机器人技术,市场竞争激烈。
5. 政策支持:部分国家对人形机器人产业给予政策支持,促进行业快速发展。
四、挑战与问题1. 安全性:人形机器人在与人类互动过程中,需要确保安全性和可靠性,防止意外事故发生。
2. 隐私保护:机器人收集的个人信息需要严格保护,防止被滥用和泄露。
智能机器人的发展趋势与展望

智能机器人的发展趋势与展望智能机器人,是指能够模拟人类的思考、判断和行动的机器人系统。
随着科技的不断发展,智能机器人正在逐步向我们的生活中走来——现在我们已经可以看到,越来越多的机器人已经被应用于工业制造、物流仓储、医护卫生、教育培训等领域。
那么,未来智能机器人的发展趋势和展望是什么呢?1. 智能机器人的应用领域将进一步扩大智能机器人可以广泛应用于各行各业,无论是生产制造、教育培训、医疗卫生、物流仓储还是农业生产等领域,都可以适用智能机器人进行自动化与智能化的操作。
今后,智能机器人的应用领域将进一步扩大——比如,人工智能、生物医药等等领域都将为智能机器人的应用提供更广阔的发展空间。
2. 智能机器人的功能将进一步多样化随着科技的发展和市场需求的增长,智能机器人的功能将不断丰富和多样化。
当前,智能机器人除了可以完成基础的重复性工作外,还可以应用于物流自动化、安防巡检、智能家居、机器人陪伴等多个领域。
未来,我们很有可能可以看到更多智能机器人的应用——比如能够完成光电检测、自由移动、人脸识别等功能的高端机器人。
3. 智能机器人的精度和效率将不断提高随着智能机器人的技术不断升级进化,未来的智能机器人将不断提高精度和效率。
当前,一些智能机器人已经可以对物体进行捕获、跟踪和识别,并可以在无人值守的情况下自主完成工作。
未来,随着技术的不断发展,智能机器人的精度和效率将越来越高——比如,更高精度的机械臂、更加智能的操作软件等等,都将有望为智能机器人的发展注入更多的动力。
4. 智能机器人将成为智能制造的重要支撑当前,人类已经进入了第四次工业革命——智能制造的时代,而智能机器人正是智能制造的重要支撑之一。
未来,智能机器人将在智能制造的生产环节中发挥越来越重要的作用。
比如,在制造业中,智能机器人可以进行无人化操作,避免了人为操作带来的误差和漏洞,有效提升生产效率和品质。
总之,智能机器人无疑是未来科技发展中的一个重要方向。
机器人技术发展趋势

机器人技术发展趋势机器人技术是近年来火热的话题,随着科技的不断发展,机器人技术也在不断地发展。
未来,机器人技术的应用将更加广泛,下面将分析机器人技术发展趋势。
1. 智能化趋势智能化是机器人技术的发展趋势之一。
未来,机器人将继续发展智能化技术,从单纯的执行简单任务到能够独立思考,做出策略性的决策。
目前的机器人已经能够通过机器学习自主学习和适应变化,接下来,机器人将继续向更高层次的智能化方向发展。
例如AlphaGo能够与人类职业围棋选手相匹敌,已经让机器人智能化的水平有很大提升。
未来,机器人智能化的方向将会向更广泛的人工智能技术领域发展,更好地实现人工智能和智能机器人的结合,以达到更复杂、更庞大、更综合的任务完成。
2. 人性化趋势机器人技术发展的另一个趋势是人性化。
人性化机器人包括外形、语言和动作等多个方面的考虑,让机器人形似人类,交流和情感方面更加逼近人类。
机器人外形的设计趋向人类或者动物形象,做到与人类沟通无障碍,表情和动作更加自然,更加逼真。
例如,类似于日本pepper机器人,近年来越来越受到欢迎。
它能够进入家庭、餐厅等地方,为人类提供服务,与人互动。
该机器人外形逼真,人性化,一笑一颦、语音识别和语音合成等功能都非常先进,已被证明在老年人护理、儿童教育等多方面都有应用价值。
3. 多功能化趋势机器人技术的第三大趋势是多功能化。
未来机器人将具有更多的功能,例如服务、医疗、军事、物流等。
机器人将不仅仅执行单一的任务,它们将逐渐成为多领域中的重要工具,能够进入事情的广宣场景。
例如,“4D Printing”技术能够制作出微型机器人,这样的机器人可大大提高机器人在探索局部环境上的应用价值;多项技术应用于增强现实技术(holography)、人机交互、深度学习等技术的涌现,也推动了机器人的多功能化。
总的来说,机器人技术发展已经有了实质性的进展,随着人工智能、智能物联网、大数据等综合类技术不断发展,机器人技术发展的趋势也日益清晰。
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探究智能机器人未来动向-机械制造论文探究智能机器人未来动向文/高峰、郭为忠、何俊人类社会始终朝着自动化和智能化方向发展,机器人研发、制造和应用将成为衡量国家科技创新和高端制造业水平的重要标志,是国家科技发展的战略需求。
智能机器人的下一步发展将体现在作业能力、人机交互、安全性等诸多方面的提升和改进上。
我国在智能机器人核心技术方面还存在较大瓶颈,但同时也具备天然优势,应抓紧利用产业浪潮加速发展,实现反超。
自1959年世界上第一台工业机器人问世以来,“机器入学”已取得重大成就,并开始在制造业、服务业、医疗保健/医疗、国防、太空等各个领域广泛应用。
2013年,麦肯锡全球研究所发布了《引领全球经济变革的颠覆性技术》报告,将先进机器人列入12项技术之中。
“机器人革命”有望成为“第三次工业革命”的一个切入点和重要增长点,将影响全球制造业战略格局。
四点动力推动产业发展第一,制造业劳动力价格越来越高,而产品价格却越来越低,企业需要利用机器人改变传统制造业依赖密集型廉价劳动力的生产模式;第二,人类寿命和生活质量越来越高而能够提供老龄化服务的人力资源却越来越少,人类需要利用智能化机器设备提供优质服务;第三,自然和人为灾害以及战争仍频繁发生而人类难以适应此类环境,人类需要机器人代替人来执行任务;第四,人类探索深海、太空等极端环境的活动越来越频繁,而人类在此类环境中的生存能力低且代价高,需要利用机器人实现远程交互作业。
机械的使用放大并延伸了人的四肢能力,计算机的使用提升了人脑的功能,机器入的使用将大大拓展人类的综合能力,机器人时代即将到来。
传统与现代需求迥异传统的工业机器人适用于结构化环境,完成重复性作业任务,而现代机器人则希望同人类一起在相同的非结构化空间和环境中协同作业,实时在线完成非确定性的任务;传统机器人属于多输入和单末端输出系统,而现代机器人则属于多输入和多末端输出系统;传统机器人在灵巧作业、在线感知、对人的行为和抽象命令的理解、认知与决策能力等诸多方面远逊于人,无法与人实现高效的沟通和交流。
由于目前的机器人示教和规划困难,且缺乏有效的安全机制,因此,现代机器人将面临如何与人互助作业、如何服务人类生活、如何实现人机交互与自律协同的控制等一系列技术挑战。
国际发展态势迅猛2013年,美国发表了《从互联网到机器人—一美国机器人发展路线图》,预测机器人是一种能像网络技术一样对人类的未来产生革命性影响的新技术,拥有改变未来的巨大潜力,有望像计算机设备一样在未来几十年内遍布世界的各个角落。
机器人将成为人类的重要帮手,在解决人类面临的可持续制造、社会老龄化、医疗/健康服务、极端环境服役等众多挑战中发挥至关重要的作用。
工业机器人在美国出现之前,受当时计算机、控制器、驱动与传动等单元配套技术发展水平的制约,机器人处于低潮期,进步缓慢。
上世纪60年代后期,工业机器人被日本引进后得到了快速发展。
在劳动力短缺、产业升级、政策支持等形势下,日本机器人产业在20世纪70-90年代出现了爆发式增长,造就了日本工业机器人产业发展的黄金20年,并反超美国成为世界第一机器人强国,支撑日本成为世界制造强国。
21世纪以来,世界各工业强国均将机器人列入优先发展行业。
2011年,美国开始推行“先进制造业伙伴计划”,旨在通过发展工业机器人重振美国制造业,并投资28亿美元开发基于移动互联技术的新一代智能机器人;2012年,为配合“制造业回归”和“再工业化国家战略”,美国国家科学基金会提出“国家机器人技术计划”,发展能与人类合作的新一代机器人。
2012年10月,韩国发布了“机器人未来战略展望2022”,支持扩大韩国机器人产业并推动机器人企业进军海外市场。
2013年,德国提出“工业4 0”计划,支持基于机器人技术的“虚实合一”的制造系统发展规划。
2014年6月,欧盟启动全球最大的民用机器人研发计划(“火花”计划),2020年前投入28亿欧元研发民用机器人,增强欧洲工业竞争力。
日本制定了机器人技术长期发展战略,将机器人产业列入“新产业发展战略”中7大重点扶持性产业。
2014年9月,日本政府召开“机器人革命实现会议”,着力推进医疗、看护、农业及建筑工地等领域的机器人发展,5年内力争实现机器人普及、提高生产效率、解决劳动力短缺等问题。
2020年使制造业领域的机器人市场规模翻番,非制造业领域扩大至20倍。
我国台湾地区提出机器人技术发展三步走战略,短期重点聚焦制造业机器人、促进制造业产业升级;中期侧重环保节能理念,重点发展LED与PV(太阳能光电)等新兴绿色产业用机器人。
长期侧重人性需求,重点发展医疗与观光服务业机器人。
我国正迎头追赶我国工业机器人起步于上世纪70年代初,但因劳动力资源丰富、技术落后等原因使其发展十分缓慢。
上世纪80年代中期,随着我国改革开放逐步深入,开始大力发展机器人。
“七五”计划中,机器人被列为国家重点科研规划,“863”计划启动时便设立了“智能机器入主题”。
近二十年来,我国机器人技术取得了显著进步,1000米水下机器人、6000米水下机器人、高压水切割机器人、机器人自动化汽车冲压线、激光加工机器人、手术机器人、重载锻造操作机器人、多足步行机器人、人形机器人等相继问世。
我国机器人应用领域也不断扩大,已从汽车、电子等制造行业,逐步向食品、医疗、服务和国防等领域扩展。
进入新世纪以来,随着劳动力成本的大幅上涨,我国制造业对机器人的需求不断加大,未来我国的产业转型升级、社会老龄化应对、国防装备升级均需要大量的机器人。
我国机器人产业已取得了一定程度的进步,在机器人整机设计与制造方面积累了一定经验,形成了一支较为庞大的基础研发队伍。
我国工业机器人本体制造技术较为成熟,但与庞大的市场需求形成鲜明对比的是,我国机器人技术总体发展仍相对落后,国内机器人市场绝大部分为国外公司所占据,仅瑞士ABB、日本发那科及安川电机、德国KUKA四家公司就已占据国内市场大部分份额。
目前,国内机器人核心技术缺失,减速器、驱动与控制等核心部件主要依赖外购。
机器人自主设计与创新能力不足是我国机器人产业发展的瓶颈。
一般来说,智能机器人包括机构、结构本体、驱动传动、能源动力、感知等系统。
机器人核心部件包括伺服电机、减速器及控制器、驱动器及传感器。
谐波减速器一般用于轻型机器人或机器人腕部关节,由波发生器、柔轮和钢轮组成,具有减速比大、齿隙小、精度高,零部件少、安装方便及体积小、重量轻等优点。
目前,国际上谐波减速器市场几乎被日本Harmonic公司垄断,因此该公司具有定价权。
国内谐波减速器研究起步较早,如北京谐波传动技术研究所早在上世纪六、七十年代便开始了谐波减速器的研究。
由于市场问题,该项研究进展较慢,但积累了较多的研发经验。
近年来,国产谐波减速器开始迅速发展,国产谐波减速器开始在国产机器人产品上得到越来越多的应用。
RV减速器一般用于机器人的肩关节,用于传递较大的扭矩。
目前,该领域的国际市场也被日本的Nabtesco公司所垄断。
国内在RV减速器制造的一些关键技术上还有待提高,比如,针孔壳要求确保数十个半圆孔的圆度及同心度。
工业机器人的控制系统一般包括伺服层、主控层及操作层,其中伺服层包括伺服电机、驱动器等,主控层包括控制器、编码器、力传感器等。
目前,国内机器人在伺服层和主控层的核心技术上均存在一定程度的制约。
控制系统方面,欧系机器人一般采用伦茨、博世力士乐等控制系统,其具有过载能力强、动态响应好、驱动器开放性强等优点;但价格昂贵,日系机器人一般采用安川、松下、三菱等品牌的控制系统,相对欧系控制系统来说动态性能偏弱,但具有价格优势。
近年,一些国产控制系统中也逐渐开始在工业机器人产品上得到应用。
总体来说,机器人理论及关键技术研究是我国工程领域长期面临的科学挑战,需要解决机器人与作业任务和环境的适应性、人机交互与自律协同控制、信息采集与传输机制等科学问题,突破减速器、感知驱动与控制等关键技术及核心部件等技术瓶颈,确保我国在下一轮机器人发展大潮中处于不败之地,机器人理论与关键技术研究是国家的重大战略需求。
智能机器人技术走向何方机器人技术涉及众多领域,具有多学科交叉和融合等特点。
机器人正在逐步发展成为具有感知、认知和自主行动能力的智能化装备,是数学、力学、机构学、材料科学、自动控制、计算机、人工智能、光电、通讯、传感、仿生学等多学科和技术综合的成果,其发展水平体现了国家高技术领域的综合实力。
我国现阶段机器人的发展需要智能和自主作业能力的提升、人机交互能力的改善、安全性能的提高,解决制约“人一机交互”、“人一机合作”、“人一机融合”的瓶颈,突破三维环境感知、规划和导航、类人的灵巧操作、直观的人机交互、行为安全等关键技术。
智能机器人技术发展的三个目标:第一,加强工业机器人整机设计理论与方法研究,寻求新思维,突破驱动、传动、感知与控制等核心基础部件的技术瓶颈,提升机器人操作的灵活性、在线的感知能力;第二,加强服务机器人的研究,提升机器人理解人的行为和抽象指令、人机沟通与协调合作能力,建立机器人安全机制;第三,针对在核辐射、军事战场、自然和人为灾害等危险甚至不可达区域执行任务的需要,开展特种机器人的研究,解决在线实时人机交互、动态未知环境中自主作业等问题,实现机器人与人共处同一环境空间互助作业,为开发国家亟需的现代机器人提供科学理论和关键性技术支撑。
为了实现上述发展目标,我国智能机器人技术发展需要针对现代机器人出现的“人一机交互”、“人一机合作”、“人一机融合”等发展趋势,解决三个主要科学问题。
第一,揭示机器人与非结构化环境、不确定性作业任务的适应性规律,为现代机器人创新与设计提供理论基础;第二,揭示机器人理解人的行为和抽象指令的机理,为智能机器人构建人机沟通及安全机制提供理论依据;第三,揭示人机交互与自律协同控制原理,为机器人人机协调合作提供技术支撑。
此外,一些有较强应用前景的新型特种机器人设计技术也值得关注,如:海底管道安装、检修与维护机器人;海底石油管道泄漏抢险机器人;海底打捞与作业机器人;地震搜救与作业机器人;井喷救灾机器人;核电维护和退役与救灾机器人;消防救援机器人;外星探测与作业机器人.山地运载机器A.自主步行作战机器人;移动式制造机器人系统;多指多臂多智能体制造机器人系统;康复、健身、医疗、家庭护理机器人;别墅区安保机器人;人机合作建筑作业机器人等。
未来充满希望机器人已从早期的工业机器人发展为种类繁多的现代工业机器人、特种机器人和服务机器人。
虽然工业机器人已广泛应用于各大门类工业领域,但主要在结构化环境中执行各类确定性任务,面临操作灵活性不足、在线感知实时作业弱等问题;服务机器人是应对未来全球人口老龄化趋势加剧的核心手段,存在无法接受抽象指令、难与人有效沟通、人机协调合作能力不足、安全机制欠缺等问题;特种机器人是代替人类在极地、深海、外星、核辐射、军事战场、自然和人为灾害等危险甚至不可达区域执行任务的重要手段,存在依赖离线编程、在动态未知环境中依赖人类远程操作等问题。