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              智能機器人分類詳解及發展方向(上篇)

              隨著科學技術突飛猛進的發展,科技產品日益成為我們生活中幾乎無時不在的、無處不在的客觀存在,而智能機器人就是機械技術、電子技術、信息技術有機結合的產物。

                智能機器人是一個在感知、思維、效應方面全面,模擬人的機器系統,外形不一定像人。智能機器人它有相當發達的大腦。在腦中起作用的是中央計算機,這種計算機跟操作它的人有直接的聯系。最主要的是,這樣的計算機可以進行按目的安排的動作。正因為這樣,我們才說這種機器人才是真正的機器人,盡管它們的外表可能有所不同。

                智能機器人在人類的生活和工業生產中將會發揮很大的作用,例如智能機器人在農業、醫學、航天、甚至軍事上的應用,智能機器人的出現將會解放很大一部分的勞動力,使得人們可以更好的完成既定的工作,完成人無法完成的高風險的任務。在醫學上可以做更加復雜的醫療手術,更好的醫治病患,以最大限度的減小手術帶來的不良反應。智能機器人將會創造更大的社會價值。 

                智能機器人基本具備的要素

                大多數專家認為智能機器人至少要具備以下三個要素:

                一、感覺要素,用來認識周圍環境狀態;

                感覺要素包括能感知視覺、接近、距離等的非接觸型傳感器和能感知力、壓覺、觸覺等的接觸型傳感器。這些要素實質上就是相當于人的眼、鼻、耳等五官,它們的功能可以利用諸如攝像機、圖像傳感器、超聲波傳成器、激光器、導電橡膠、壓電元件、氣動元件、行程開關等機電元器件來實現。

                二、運動要素,對外界做出反應性動作;

                對運動要素來說,智能機器人需要有一個無軌道型的移動機構,以適應諸如平地、臺階、墻壁、樓梯、坡道等不同的地理環境。它們的功能可以借助輪子、履帶、支腳、吸盤、氣墊等移動機構來完成。在運動過程中要對移動機構進行實時控制,這種控制不僅要包括有位置控制,而且還要有力度控制、位置與力度混合控制、伸縮率控制等。

                三、思考要素,根據感覺要素所得到的信息,思考出采用什么樣的動作。

                智能機器人的思考要素是三個要素中的關鍵,也是人們要賦予機器人必備的要素。思考要素包括有判斷、邏輯分析、理解等方面的智力活動。這些智力活動實質上是一個信息處理過程,而計算機則是完成這個處理過程的主要手段。

                智能機器人技術要求

                一、識別過程,外界輸入的信息向概念邏輯信息轉譯,將動態靜態圖像、聲音、語音、文字、觸覺、味覺等信息轉化為形式化(大腦中的信息存儲形式)的概念邏輯信息。

                二、智能運算過程,輸入信息刺激自我學習、信息檢索、邏輯判斷、決策,并產生相應反應。

                三、控制過程,將需要輸出的反應轉譯為肢體運動和媒介信息。實用機器人在第三個方面做得比較多,而識別和智能運算是很弱的,尤其是概念知識的存儲形式、邏輯判斷和決策這些方面更是鮮有成果,這正是人工智能要重點解決的問題。

                智能機器人分類及介紹

                1.按功能分類可分為一般機器人和智能機器人。

                一般機器人是指不具有智能,只具有一般編程能力和操作功能的機器人。到目前為止,在世界范圍內還沒有一個統一的智能機器人定義。

                2.智能機器人根據其智能程度的不同,又可分為三種:

                自主型機器人

                在設計制作之后,機器人無需人的干預,能夠在各種環境下自動完成各項擬人任務。自主型機器人的本體上具有感知、處理、決策、執行等模塊,可以就像一個自主的人一樣獨立地活動和處理問題。全自主移動機器人的最重要的特點在于它的自主性和適應性,自主性是指它可以在一定的環境中,不依賴任何外部控制,完全自主地執行一定的任務。適應性是指它可以實時識別和測量周圍的物體,根據環境的變化,調節自身的參數,調整動作策略以及處理緊急情況。交互性也是自主機器人的一個重要特點,機器人可以與人、與外部環境以及與其他機器人之間進行信息的交流。由于全自主移動機器人涉及諸如驅動器控制、傳感器數據融合、圖像處理、模式識別、神經網絡等許多方面的研究,所以能夠綜合反映一個國家在制造業和人工智能等方面的水平。因此,許多國家都非常重視全自主移動機器人的研究。

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