服务型机器人的发展与应用新趋势

ｌ子技术・Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　服务型机器人的发展与应用新趋势　

键词】服务型机器人发展类型未来趋　任何行业的发展都是一部伟大的历史，　合了人类智慧的结晶。机器人行业的发展　

一个很好的例子，尤其是服务型机器人的　

，它产生与二战结束后，发展于经济动乱　目，辉煌于信息时代。第三次科技革命成就　务型机器人，同样服务型机器人也丰富了　

文／莫远照　第三次科技革命。下面就让我们简要的来了解　一下这一段辉煌的历史吧。　１服务性机器人的发展　机器人，可以说是高新技术行业的顶端　行业，它不仅代表了高新科技产业的发展成　果，而且也从侧面反映了一个国家的综合国力　水平。可以说机器人行业的竞争不亚于能源等　行业的竞争，因为它放映了一个国家科学技术　的发展水平。　机器人起源于美国，上个世纪中期，美　国处于经济发展告诉阶段，百废待兴，加上第　三次科技革命的契机，机器人也就产生了。开　始时它的产生只是为了弥补人类的不足，以及　高危行业的运用。随着第三次科技革命的发展，　机器人行业的发展也逐渐以美国为中心，向日　本、欧洲等国发展。　就拿日本来说，它的机器人行业发展是　非常快的，而这其中的原因离不开国家以及政　府的大力支持。服务性机器人的发展也是非常　显著的，已由原先的打扫单一模式演变为洗衣　打扫、收拾房间为一体的综合制模式。据统计　自二零零六年Ｎ－零壹叁年，日本政府每年都　会投入一千万美元至少。在资金与政策的支持　下，日本服务型机器人不断发展，已逐渐实现　智能语音化，并成为行业的佼佼者。　除了日本以外，还有一个比较典型的国　家就是德国。二战给德国的创伤可以说是毁灭　性的，一切对于德国来说都是一个全新的开始。　德国这个名族是一个不服输的名族，战争并没　有压垮这个名族。在经济急需发展，人员稀少，　劳动力不足的情况下不得不进行机器人研究。　到７９年代，服务型机器人以及被广泛的有毒、　有害等危险的行业进行作业，来弥补人力的不　足。而今，德国在服务型机器人领域的成就达　到是世界公认的领先地位，它的智能化服务以　及仿真式技术的使用可以说为服务型机器人的　发展迎来了又一个小高峰，对于该行业的进步　有着至关重要的作用。　而我国的机器人行业，起步晚，发展快。　大概在上个世纪八十年代中期，我国才决定发　展机器人行业。开始的研究并不是一帆风顺的，　没有技术的支持加上知识上的空白，为我国的　技术研究带来了一系列的困难与阻力。但是这　

上接１　１　１页　到统一。　（４）很难得到大面积的应用：由于不同　验环境对ＢＣＩ技术的使用也有所不同，　＾造成了同一个项目改变环境或改变实验对　造成实验结果不准确的情况，为项目的大　日使用提出了难题。　（５）为了维持系统的稳定，是否需要设　馈？众所周知，脑机接口技术就是为了方　ｑ让使用者完成自己所想的行动或事物，加　馈虽然会提高精度，但是会让系统更加复　违背了简便的初衷。　（６）是否需要对机器进行前期的配置？　口大家所知道的，让人去学习做一个工作或　目，需要大量的时间训练相关人员，机器　！是如此，同时因为机器的特性，配置机器　为一项更繁杂的工作。　（７）机器的适应能力：因为ＢＣＩ技术或　【机器人工作环境的特异性，脱离了特定的　可能会造成机器识别不准确，所以机器不　续不间断工作，而且工作环境的特定，受　自身意识的特异性不能充分发挥。　（８）因为个体差异的存在，不能批量去　设置同一款脑机接口机器人，所以不同的人需　要设计不同的方法来设置相应的参数。即使是　同一个人，由于他（她）的身体原因，情绪因素，　目的变化，也可能会造成已设计好的ＢＣＩ装置　无法继续使用。　

４结束语　ＢＣＩ作为一个热门研究领域，一旦发展成　熟将会作为人工智能产业的又一里程碑式的产　品，对特定人群例如残疾人，聋哑人的应用前　景更为广阔。因为ＢＣＩ技术发展的不充分，　使得很多的研究机构在对ＢＣＩ技术展开探究，　它们基于不同的控制信号，训练样本，参数设　置也各有所异。因为这些原因，以及ＢＣＩ技　术的不成熟，很多的ＢＣＩ项目仍然停留在实　验室领域，能投入实际应用的少之又少，在　ＢＣＩ领域还有很多的问题需要解决。但是，我　相信随着科学发展的进步，以及人们在神经学，　信号处理方面的技术改进，ＢＣＩ技术的发展将　日趋进步，新型的可批量应用的ＢＣＩ技术产　品将在不久的将来出现在人类的日常生活中。　１２・电子技术与软件工程Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　参考文献　【１］杨立才，李佰敏，李光林等．脑一　机接口技术综述［Ｊ］．电子学　报，２　００５，３３（０７）：１　２　３４—１　２４１．　［２１江君．基于双向神经接口的生物机器人系　统的研究［Ｄ］．杭州Ｉ：浙江大学，２Ｏ１１．　［３］高上凯．脑一机接１：２的发展现状与未来．清　华大学［Ｒ］．清华大学，２００５．　［４】冯焕清，江朝晖．用于ＢｃＩ设计的运动想　象脑电信号分析方法［Ｊ】．合肥工业大学，　上海理工大学，２　０１４．　［５］高诺．脑机接口技术的研究现状及发展趋　势［Ｊ】．机器人技术与应用，２０１　３．　

作者简介　刘弘毅（１９９９一），男，江苏省南京市人。安　徽省合肥市第八中学高中在读。　

作者单位　安徽省合肥市第八中学　安徽省合肥市　２　３００Ｏ０　对于我国科研人员来说，再大的困难都可以克　服，实现了零的突破。从八十年代中期到现在，　我国机器人行业发生了翻天覆地的变化，尤其　是服务型机器人的发展。就拿“美女机器人”　来说，它就是一个典型的例子，通过智能语音　感应，可以与受众进行简单的言语交流，而这　还不算什么，最厉害的还是它可以对我国一些　典型地区的方言进行语音识别，要知道这对于　大多数中国人来说，都是非常困难的。当然，　我国机器人行业发展迅速尤其是服务型机器人　领域的发展，之所以会如此迅速，还离不开国　家政策的支持，其中８６３计划就是最好的证明。　而今，我国无论哪个行业的发展都处在上升的　关键阶段，相信在我国科研人员以及国家、社　会机构的支持下，一定会迎来一个全新的高度　的。　２服务性机器人的种类　机器人行业可以说是一个高新行业，也　是一个高技术产业，它其中的分支项目也是非　常多的，而服务型机器人就是其中的一个分支。　那么什么是服务型机器人呢，通过我们的研究，　我们发现各个国家以及对于服务型机器人的定　义是有所不同的，没有一个严格的界定，不同　国家对于服务型机器人的发展方向也是有所不　同的。那么我们就从服务型机器人的类型上来　理解到底什么是服务型机器人吧。　２．１保姆型机器人　对于这一类型的服务型机器人可能是大　家较为熟悉的，因为我们所理解的服务型机器　人就是这样的，服务于他人。的确，保姆型的　机器人是服务型机器人的一类，而且还是最为　常见的一类。同时覆盖面也是最广的，之所以　说覆盖面广，是因为在我们日常生活之中，智　能型吸尘器也属于这一类型的服务型机器人，　一般而言，我们联想到的机器人都是形似人，　举动似人的仿真型的，其实不然，它只是这一　类型的高阶阶段，它的功能就不仅仅是打扫了，　甚至还可以洗衣服，可以说是一个典型的保姆。　２．２治安型机器人　顾名思义，这一类型的机器人主要的功　能就是维护治安，它的原型就是保安这个职业。　有时候人的精神是有一定的松懈的，在这样的　精神下进行工作是非常危险的，不仅达不到维　护治安的效果，有时候发现危险挺身而出时还　会给自身带来一定的危险。所以这一类型的机　器人的出现就很好的解决了这一弊端，通过程　序化的设定进行工作，在提高安保效果的同时　节约成本，提高效率。　２．３应用型机器人　这一类型的机器人运用的相对而言就比　较宽泛了，所涵盖的行业也是比较广的。在日　常生活中，这一类服务型机器人主要应用于餐　厅以及工厂，通过程序的设定来进行工作的安　排。其中工厂中机器人的运用可以减少人工的　失误，提高工作效率；而餐饮行业的使用可以　增添客人的新鲜度，从而吸引大量的客源，以　提高经济利润。　除了在工厂或者餐饮行业应用以外，一　些高危行业中的运用也是较为广泛的，例如消　防部门的运用、化学研究行业以及海底世界的　研究等行业的运用，这类行业的运用大大的提　高了工作人员的人身安全问题，大大的减少了　深海地域的未知性、有毒气体、高温工作环境　等对人体的危害，与此同时这类服务型机器人　的运用对于行业的进步与发展也是有一定的积　极作用的。　服务型机器人的种类其实有很多，但应　用较为常见就是以上三种类型。可见服务型机　器人的运用已经与我们的生活息息相关了。那　么在这样高紧密的运用中，它的发展趋势会如　何呢？下面就让我们简要的来了解一下吧。　

３服务机器人的未来展望　服务机器人的开发研究取得了举世瞩目　的成果，未来智能机器人技术将沿着自主性、　智能通信和适应性三个方向发展。　

３．１人与机器人的融合　美国科学家正在研制的独特机械控制假　手臂，可以通过“思维力”进行控制。当患者　需要借助于机械手完成某种动作时，他只要简　单地想要做什么即可，大脑发出的信号会刺激　肌肉，相应的电脉冲会被电极记录，随后信号　会转变成控制机械手臂的指令可以完成各种复　杂动作，其中包括拿住物体，它不仅能恢复患　者的动作效能，而且能感受到触觉。据日本媒　体报道，新开发的装置由头盔状的传感器及测　量记录器构成，如果人设想使用左手的动作，　脑波及脑血流的变化便会参照事先存储的数　据，使机器人举起左手，该技术今后有可能运　用于家务机器人，帮助人们从事端菜、给植物　浇水等家务和肢体残疾或瘫痪人士。　

３．２人工智能技术的全面应用　各种机器学习算法的出现推动了人工智　能的发展，强化学习、蚁群算法、免疫算法等　可以用到服务机器人系统中，使其具有类似人　的学习能力，以适应日益复杂的、不确定和非　结构化的环境。　例如：　（１）英国科学家研发出首名“机器人科　学家”，这款机器人能独立推理、把理论公式　化乃至探索科学知识，堪称人工智能领域一大　突破。“机器人科学家”将来可以投身于解开　生物学谜题、研发新药、了解宇宙等研究领域。　（２）英国的一种具有语言学习能力的类　

Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ・电子技术　人型机器人即将问世，研究者的目标是：机器　人将来能够对语言进行自我学习，以及在社会　化环境中向他人学习，并且把这种语言能力转　化为自主化学习和处理问题的能力，并且与周　围环境互动，将来有可能使机器人掌握更多的　自主性能力。　

３．３传感器技术的发展　未来机器人传感器技术的研究，除不断　改善传感器的精度和可靠性外，对传感信息的　高速处理、自适应多传感器融合和完善的静、　动态标定测试技术也将成为机器人传感器研究　和发展的关键技术。未来机器人传感器研究包　括多智能传感器技术、网络传感器技术、虚拟　传感器技术和临场感技术等。