智能机器人技术的发展

李正

【摘  要】随着计算机技术的高速发展，人工智能（AI）技术快速兴起，已成为中国重大技术之一。论文简略说明智能机器人的发展情况，以及智能机器人的构成部分，阐述基于机器学习方法的智能机器人的使用原理，最后对智能机器人的应用方向和未来发展等几个部分展开分析。

【Abstract】With the rapid development of computer technology， artificial intelligence （AI） technology rises rapidly. It has become one of  China's great technologies. This paper briefly describes the development situation of intelligent robot， as well as the components of intelligent robot， expounds the use principle of intelligent robot based on machine learning method， and finally analyzes the application direction and future development of intelligent robot.

【关键词】智能机器人技术;发展历程;科技

【Keywords】intelligent robot technology; development history; science and technology

【中图分类号】TP242.6                                               【文献标志码】A                                   【文章編号】1673-1069（2020）02-0158-02

1 引言

AI机器人领域的不断发展进一步提高了世界的发展速度和水平。一些AI机器人的发展更是逐步融入人们的生活。通过处理器和（机械臂）的相互协作，智能机器人的应用越来越广泛。

2 机器人技术的发展

人工智能的不断发展使得智能机器人技术快速进步，它在各个国家的综合国力之中已经变得非常重要，所以这个技术完全可以在某些方面表现出这个国家是否强盛[1]。因为机器人技术的领先使得美国在这个方面已成为龙头，并且G·C·Devol还发明了世界上第一个机器人并获得了专利，这是人工智能的里程碑。

1960年，第一个机器人在美国被发明出来。所以智能机器人的技术快速受到各个国家的重视并且得到了飞速发展。目前，智能机器人技术被引用到了各个行业，有的人工没有办法完成的事对机器人来说却非常轻松。人工智能机器人在创造出庞大的经济效益的同时，也在使人们的生活更加舒适并且智能化。就此而言，它的发展应远不及此。社会已经在人工智能的道路上稳步前进，并且未来的机器人很有可能与人体结合，成为人主导机器的强大生命体，这种人体与机器相结合的模式并不是人操控计算机或者机器的模式，而是真正的人体与机器的有机融合。

现实中，残疾人操控假肢就是对人体与机器融合模式的肯定与证明。通过肌肉信号控制机器的方法正是人们对未来智能机器人的触及，而这种方法通过肌肉信号与机器相互结合的模式可能是在未来解决人体结构限制等一系列问题的办法。

现在，从社会各企业的实力和技术来看，机器人的产业链还只是处于发展初期。但机器人已经逐渐运用到了各个行业中，包括医疗、工业、教育、服务、军事、家庭，等等一系列行业，AI技术的不断发展使得机器人在某些方面已经可以替代人工操作。大数据云计算、GPU图像技术的发展已经给智能机器人带来了很良好的发展机会。机器人“深度学习”的功能使得它有了类似人类大脑思考的功能，使得其可以像人类一样进行各类的工作，甚至是在某些方面可以替代人类。

但是智能机器人的发展也会为社会带来一些技术和伦理风险，这些风险也是这项技术中的一部份组成。我们应该熟知这些风险，并且能够有效地防范这些技术缺陷和伦理风险。智能机器人中的应用过程开发和法律法规的完善是我们应着手解决的问题，制定相应的AI机器人法律并且在AI机器人发展的伦理评估必须严格遵守人道主义。在机器人技术的逐渐发展中，机器人社会制度也会慢慢得到完善，如此才能确保此技术更进一步地发展，并为人类社会带来实质性的价值。

在未来，当机器人大量涌入各行各业时，人们将面临着失业，不仅仅是对我国而言，在近期内，更多负面问题来自于智能机器人对从事中低技能劳动工作者行业的冲击。在长期的发展来看，当智能机器人技术进入广泛应用时期，将有很大的可能会引发蝴蝶效应，发展出我们无法预测和解决的重大困局。但就目前而言，机器人在各产业的使用并没有带来实质性的就业问题，双方并没有排斥效应。但使用的范围正从普通低水平简单劳动逐渐发展到有经验技术劳动，在向从事知识技能工作发展，对普通的劳动力替代也会逐渐转变成高水平技能工作者。智能机器人产业的发展已经成为国家制造业的一个不可阻挡的巨大竞争趋势，劳动力被替代的速度和规模已经慢慢显现了出来。首先，必须加强对各行各业的工作人员的技能培养，在短期内对人们进行更高层次的培养，加强各行业劳动工作者的素质培养并提高他们的工作制度适应性;其次，必须加强教育行业体系建设，提高人们的知识素质才是关键;最后，完善就业体系、鼓励创业并带动就业，加大社会的就业容量，完善社会保障制度和事业扶持制度来确保未来就业不利、事业工作者的生活并规避其带来的各种风险。

3 智能机器人的构成部分

智能机器人由三大主系统和六个分系统组成。三大主系统是由机器系统部、传输感知部、操控部构建而成。装备驱动系统、机器结构系统、感觉感应系统、机器与环境互换系统、人为操作互换和操控系统共同组成六个分系统。

装备驱动系统：能够让机器人运行，并且各个关节即各个运行自由度的机器传动装备。这种系统就是装备驱动系统。例如，液压机器传动、气压机器传动、电动机器传动，或者是把它们集结起来的综合系统，并且可以是直接驱动或通过同步带、轮系、链条、谐波齿轮等机械机器传动机构进行间接机器传动的系统。

机器构造传动：这种为机器人所使用的機器结构系统由机座、手臂和末端操作器构成，各个结构都是若干个自由度的机器系统组成。若基座含有行走结构，则构成行走机器人;若基座不含有行走及弯腰结构，则构成单机器人臂。手臂大多由上臂、下臂、手腕组成，其中末端操作器是直接安装在手腕上的一个重要部件，它既可以是二手指或多手指的手抓，也可以是喷漆枪、焊具等作业工具[2]。

感觉感应系统：通过内部传感器单元和外部传感器单元组成，这两个单元用以获得内部和外部环境状态中有用的信息。其中，智能传感器的应用使得机器人的机动性、适应性和智能化的水准都有了明显的提高。虽然人类的感觉感应系统对外部世界信息的感知是极其灵巧的，但是对于一些特殊的信息来说，传感器明显比人类的感觉感应系统更加有效率[3]。

机器与环境互换系统：现有的智能机器人和外环境的装备相联系和协调的系统。机器人和外部装备一起构建成一个功能模块，如对物品的加工、对物品的焊接、对物品的装配等模块，并且可以是很多个机器人、机床或者装备、零件储存装备等一起构建成一个能够解决庞杂任务的功能模块。

人为操作互换系统：控制人员与机器人控制并与机器人紧密联系的装备[4]。例如，标准的计算机终端、指令操控台、显示板、危险信号警报器等。这个系统总结起来分类为指令给定装备和显示装备。

操控系统：它的任务是由机器人的工作指令程序和传感器回馈的信号安排机器人的执行机构来实现规划的运行和功能[5]。如果机器人不含有信息回馈的能力，则是开环操控系统;若含有信息回馈的能力，则为闭环操控系统。根据可控制原理，操控系统可以分为程序操控系统、适应性的操控系统和人工智能操控系统。根据操控运行的形式，操控系统可分为点位操控和轨迹操控。

4 结语

虽然我们的生活中暂时难以看见智能机器人的存在，但是技术领域已经有了相关的突破，所以智能与生活相互结合的时代已然来临。智能制造业的发展使得人们的生活变得更加舒适与智能化。21世纪，人工智能的发展使世界五彩斑斓，但在机器人技术的发展过程中还有许多的技术难题和社会问题，如果我们解决了这些难题，世界的环境将变成一个什么样子，谁也无法描述出来，但如果我们本着科学发展和为人们造福的宗旨，世界一定会越来越漂亮。需要人们思考和解决，从而推动智能机器人技术不断发展。

【参考文献】

【1】李廉水，石喜爱.中国制造业40年：智能化进程与展望[J].中国软科学，2019（01）：1-9+30.

【2】严帅，张紫君.广州市智能装备产业集群发展现状及对策[J].科技管理研究，2019（01）：137-148.

【3】龚东军，陈淑玲.论智能制造的发展与智能工厂的实践[J].机械制造，2019（02）：1-4.

【4】俞道凯.瞄准前沿，主动谋划——“智能制造与机器人理论及技术研究丛书”策划体会[J].新闻研究导刊，2019（01）：195-196.

【5】韩江波.我国智能制造发展的案例对比与路径创新研究[J].技术经济与管理研究，2019（01）：87-94.