浅谈智能机器人,智能机器人关键技术及其发展趋势

2018-05-02  本文已影响0人  商业IT观察

概括说来,机器人是一种自动的机器,它可以依靠自身的控制和行动完成各种功能。而“智能机器人”,则应该是建立在一般机器人的基础上,自身具备环境感知能力,并能通过独立思考将感知和行动联系起来,可以根据外部环境做出恰当行动,是一种更接近人与动物智能的机器人。

从不同的角度,我们可以对智能机器人进行不同的分类。根据智能程度的不同,可分为三种,一是传感型机器人,其本身无智能单元,只具备感知和行动的能力,受控于外部计算机;二是交互性机器人,具有简单的思考和判断的能力,但仍需要操作人员在外部进行控制;三是自主型机器人,具有较强的自主性和适应性,可以不依赖外部控制,根据环境变化,完全自主地做出正确的思考和调整,并可以和人或其他机器人进行信息交流。而按照工作场所的不同,智能机器人又可以分为管道、水下、空中、地面机器人等;按照用途的不同,可分为家用、医疗、军事机器人等。

由已有的各类智能机器人来看,其关键技术可以从五方面考虑,分别是传感技术、控制技术、人机交互技术、动力技术和材料技术。

传感技术可以使智能机器人拥有视觉、听觉乃至触觉,让智能机器人可以对周围环境和行动目标的进行信息采集和检测,再对采集到的数据进行必要的处理,使之成为可以被利用的信息。传感器的种类很多,既有测量距离的数字激光传感器,判断物体存在与否的接近传感器,也有检测物体颜色的颜色光电传感器,测量压力的压力传感器,甚至还有监测机器人姿态角度变化的陀螺仪。这些传感器所起的作用不同,应用的原理也不同,但传感技术的关键基本在于两点,一是新型传感器的研制和开发,二是对已有传感器的高效合理的利用。

控制技术为智能机器人可以将感知和行动联系起来提供了可能,是智能机器人能够自主独立的完成各项任务的基础。智能机器人的控制技术主要指基于自动控制技术和微机技术的智能控制技术。智能控制技术使机器人的行动可以更加灵活方便、复杂多样,并能够有效克服随即扰动,增加机器人的自由独立性。现阶段的控制技术由传统控制理论发展而来,并已经有了很大的进步与突破。“计算机控制技术”的课程就提到了很多先进高效的智能控制技术。

人机交互技术”是智能机器人又一关键技术。由于智能机器人的研究目的是使机器人能够像拥有“大脑”一样智能化地工作、为人类服务,这当中就必然存在人类对机器人的指挥控制和检测维护,以及机器人对行动结果的反馈。由此,适当的人机交互就显得尤为必要。

在机器人的机械系统中,动力技术为机器人的行动提供了力量来源。智能机器人的动力可基本分为三类,即电机、液压和气压。其中,电机技术在智能机器人中应用最为广泛,现在主要为微特电机技术。

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