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智能机器人的现状及发展

2017-01-27李弘哲

科学中国人 2017年9期
关键词:机器人智能发展

李弘哲

太谷二中启航学校

智能机器人的现状及发展

李弘哲

太谷二中启航学校

当前时代,科技水平发展十分迅速,智能机器人研究领域也取得了稳定的进展。智能机器人的开发水平已经成为新时代评判国家科技发展状况的重要因素,其在社会各领域的应用,为人们的生活和工作带来了许多便利。本文探讨了智能机器人的现状及发展。

智能机器人;现状;发展

随着智能机器人技术的发展,在人们的生产和生活中,智能机器人的应用越来越广泛,并取得了良好的效果,智能机器人产业的发展也得到了人们越来越多的关注和重视。在国外,英国皇家工程学院曾在《自主系统》中发表机器人革命即将到来的观点,在我国,习近平主席也强调了机器人技术发展的战略性。因此,研究智能机器人相关技术是非常重要的。

1、机器人的定义

机器人的种类很多,从广义来看,所有以人类行动与思想为基础进行模拟设计的机械都可以称作机器人(并不局限于人类的形态,也可以是其他模型,例如猫、狗形状),除此之外,还有一些软件程序也可以划分到机器人这一类。根据国际标准定义,机器人是一种能够编程,具有多项功能的可操作设备,或者能够通过计算机操作和编程来完成一系列工作的一套系统。通常情况下,一个机器人具备执行区块、驱动区块、控制区块等多个部分。机器人的研发和制作涉及多个领域的技术与知识,包括机械、计算机、人工智能等等。智能机器人不仅能够自行完成工作,还可以在工作人员的操作下完成各种行动,能够在工业生产和一些特定环境中发挥巨大作用。在工业领域,智能机器人的应用十分有效,能够在一定程度上取代人类完成一些重复次数多和精度要求较高的工作任务。在一些环境条件不适宜人类活动的地方,例如深海和太空,智能机器人的行动不会受到过多的影响,依然能够发挥良好的作用。除此之外,机器人在其他领域也得到了越来越广泛的应用,例如医疗、救灾、勘察、娱乐等等,一些以机器人作为服务员的餐馆也得到人们的一致好评。

2、智能机器人的现状

智能机器人的研发和应用在全球范围内都受到了高度关注。很多国家都将智能机器人产业划为一个战略点。目前,我国智能机器人技术正在稳步的发展,美国、日本等国家由于对智能机器人的研究较早,已经达到了比较成熟的水平,根据社会经济发展的需求,其研发和生产的机器人也各式各样,均取得了不错的应用效果。在过去的几年,机器人产业持续增长,仅2014年工业机器人的销售额就增长了29%,我国作为工业机器人应用较多的国家,机器人的销售量全球最高。根据有关专业人士的预测,到2025年,智能机器人产业将会在全球经济发展中占据重要地位,每年为全球带来约4万亿美元的经济。美国在2013年的报告中,把智能机器人与互联网并列,将智能机器人相关技术作为推动制造业与经济进步的关键。欧洲也开始执行“SPARC”计划,将在直至2020年的这段时间,在机器人研发领域投入28亿欧元。在我国,智能机器人的研究起步时间是上世纪七十年代,主要的研究项目是工业机器人。尽管我国智能机器人产业出现的时间不长,但发展速度却并不落后于其他多数国家,国内专营机器人研发和制作的企业已经有数百家,涉及相关技术的企业也有超过5000的数量。虽然我国智能机器人产业的发展稳定,但依然没有特别优秀的智能机器人研发企业,目前我国智能机器人市场中外国品牌占据了较大份额,国内机器人企业需要努力提升产品质量,提高发展速度。

3、智能机器人的发展与应用

3.1 智能机器人的发展

智能机器人是最新的一代机器人,与前两代机器人相比,智能机器人具备更灵敏和功能全面的传感器,即使在复杂的环境中也能够很好地发挥作用,同时具备一定的学习能力和自我调整能力。智能机器人的发展主要依赖以下几种关键性的技术。第一,对传感器信息的处理。对多种传感器信息的结合处理是一项非常关键的技术,智能机器人需要通过各个传感器获取环境的信息,然后对得到的信息进行结合处理,进而得到比较真实和准确的结果。第二,智能机器人的导航与定位。智能机器人在工作和移动过程中,需要通过定位明确当前所处的位置,并通过导航系统明确附近环境中障碍物的分布,从而在行进过程中顺利避开障碍物,为合理的路径选择做基础。第三,路径规划。由于智能机器人可能会在各种各样的地形和环境中工作,为了保证工作的效率和稳定性,必须进行合理的路径规划,通过路径规划技术,判断抵达目的地的最优路线。第四,机器人视觉。机器人在工作过程中,一般都需要对周围环境进行反馈,机器人视觉技术的应用,能够让机器人具备良好的图像获取和处理能力,并能够将图像传输给相关操作人员。第五,控制技术。通过精确的调控,让机器人保持良好的工作状态,提高效率。第六,人机接口技术。让人类与机器人更加方便地互动。

3.2 智能机器人的应用

第一,智能机器人在军事方面的应用。美国在智能机器人的军事应用方面的研究比较深入,已经研发了多种军用智能机器人,在实际军事行动中,能够在自主行动模式下,深入战场,不仅能够用于军事侦查和运输补给品,甚至还能与敌军进行战斗。第二,智能机器人在服务业的应用。一直以来,各国都在研究智能机器人在服务业的应用,让机器人能够在半自主或自主模式下,为人们提供高质量的服务。第三,智能机器人在教育领域的应用。早在上个世纪80年代,就有机器人在学校中用于程序语言编程工作,现在应用比较多的是机器人套件,能够用来辅助学生学习各类知识。

随着智能机器人研发技术的提高,智能机器人的发展应用也愈加广泛,在可见的未来,智能机器人将会成为人们日常生活和工作中不可或缺的一部分,在社会的发展和经济水平的提高中发挥重要作用。我国要重视智能机器人的研发,提高机器人的智能性,促进机器人产业的发展。

[1]刘珊珊.浅谈智能机器人对我们生活的影响[J].市场周刊:理论研究,2015,(3):34-35.

[2]黄永安,熊蔡华,熊有伦.智能机器人与应用的现状与发展趋势[J].国际学术动态,2015,(4):38-39.

[3]孟庆春,齐勇,张淑军.智能机器人极其发展[J].中国海洋大学学报,2015,(9):31-32.

李弘哲,男,汉,山西省太原人,在校高中,太谷二中启航学校。

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