智能机器人

智能机器人

李春洁

成都航空职业技术学院航空电子学院, 213411 138002

摘要:伴随着时代的进步和科技的发展,电子产品逐渐盛行,随之而来的智能机器人也开始走进我们的生活,帮我们在更短时间内高效率的完成任务。机器人的到来或好或坏,接下来我将从智能机器人的定义及三个要素、分类、发展历程、现今发展以及未来展望五个方面来着重介绍智能机器人。

关键词:定义及三个要素、分类、发展阶段、现今发展

引言

关于机器人,我们并不陌生迪士尼动画《超能陆战队》中的大白,是一个体型胖胖的充气机器人。包括这两年的贺岁档电影《澳门风云2 3》中的傻强。还有春晚广州分会场,540个智能机器人组成小方阵,伴随着《冲向巅峰》的歌声跳舞。

定义及三个要素

全球著名IT行业资讯管理公司Gartner定义智能机器人: 能够在现实环境下,自我学习并去解决问题的机器。

智能机器人至少要具备三个要素:感觉要素,反应要素和思考要素。

其中感觉要素用来认识周围环境状态;运动要素用来对外界做出反应性动作;思考要素用来根据感觉要素所得到的信息。

分类

智能机器人可分为一般机器人和智能机器人。一般机器人是指不具有智能,只具有一般编程能力和操作功能的机器人。其中,智能机器人根据其智能程度的不同,又可分为三种:传感型机器人、交互型机器人和自主型机器人。

传感型机器人又称外部受控机器人。机器人的本体上没有智能单元只有执行机构和感应机构,它具有利用传感信息(包括视觉、听觉、触觉、接近觉、力觉和红外、超声及激光等)进行传感信息处理、实现控制与操作的能力。受控于外部计算机,在外部计算机上具有智能处理单元,处理由受控机器人采集的各种信息以及机器人本身的各种姿态和轨迹等信息,然后发出控制指令指挥机器人的动作。目前机器人世界杯的小型组比赛使用的机器人就属于这样的类型。

交互型机器人通过计算机系统与操作员或程序员进行人-机对话,实现对机器人的控制与操作。虽然具有了部分处理和决策功能,能够独立地实现一些诸如轨迹规划、简单的避障等功能,但是还要受到外部的控制。

自主型机器人无需人的干预,能够在各种环境下自动完成各项拟人任务。就像一个自主的人一样独立地活动和处理问题。机器人世界杯的中型组比赛中使用的机器人就属于这一类型。交互性也是自主机器人的一个重要特点。

传感型机器人 一般机器人 机器人 智能机器人

交互型机器人 自主型机器人 受外部控制

无需外部控制,像自主的人

(按智能程度的不同)

一样独立活动和思考问题。

按智能程度分类可分为工业机器人初级智能机器人和高级智能机器人。

工业机器人只能死板地按照人给它规定的程序工作,不管外界条件有何变化,自己都不能对程序也就是对所做的工作作相应的调整。如果要改变机器人所做的工作,必须由人对程序作相应的改变,因此它是毫无智能的。

初级智能机器人它和工业机器人不一样,具有象人那样的感受,识别,推理和判断能力。可以根据外界条件的变化,在一定范围内自行修改程序,也就是它能适应外界条件变化对自己怎样作相应调整。不过,修改程序的原则由人预先给以规定。这种初级智能机器人已拥有一定的智能,虽然还没有自动规划能力,但这种初级智能机器人也开始走向成熟,达到实用水平。

高级智能机器人和初级智能机器人一样,具有感觉,识别,推理和判断能力,同样可以根据外界条件的变化,在一定范围内自行修改程序。所不同的是,修改程序的原则不是由人规定的,而是机器人自己通过学习,总结经验来获得修改程序的原则。所以它的智能高出初级智能机器人。这种机器人已拥有一定的自动规划能力,能够自己安排自己的工作。这种机器人可以不要人的照料,完全独立的工作,故称为高级自律机器人。这种机器人也开始走向实用。

工业机器人 初级智能机器人 高级智能机器人 不受外界影响,不能自行改变程序。 可根据外界条件的变化,在一定范围内自行修改程序。

由此可知,上文说提到的大白和傻强属于自主型、高级智能机器人,春晚上的540个智能机器人属于交互型、初级智能机器人。

发展阶段

分为五个阶段:

20世纪50年代~六十年代处在技术准备期,期间第一台工业机器人在美国诞生;

20世纪60年代处在产业孕育期,期间机器人小批量产业形成;

20世纪70年代~80年代处在产业形成期,机器人开始大批量生产;

20世纪90年代~21年代处于产业发展期,产品多样化市场也趋于成熟;

20世纪~未来的智能化时期,新技术将不断发展。

现今发展

中国主要应用于汽车及零部件制造、物流、电子电气、金属/机械加工、食品等领域。

中国处于发展中国家,相对于发达国家来说中国机器人市场尚处于启动期。虽然,2013年中国已成为全球最大的工业机器人购买过。近六年的符合国增长率也高达百分之三十六,居全国第一,但中国机器人的渗透率远低于发达国家。

其主要原因在于一方面国际厂商先发优势,这造成了中国原材料缺失、核心部件缺失,另一方面国内厂商对国际厂商依赖度高且国际厂商技术采取封闭态度,因此成本加高。再者,中国缺乏高端技术人才,这无不在提醒着今天的我们。

总结

未来更多非机械化工作都将由机器人代替,无论是工业发展还是人们的生活。但我认为,很多事情过犹不及。我们创造智能机器人的初衷是为人类更好的服务,如果机器人大量运行,或许本末倒置,我们将成为机器的奴隶,就像手机一样。所以,我认为,智能机器人的发展应该循序渐进,不要急于求成。

参考文献

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智能机器人

李春洁

成都航空职业技术学院航空电子学院, 213411 138002

摘要:伴随着时代的进步和科技的发展,电子产品逐渐盛行,随之而来的智能机器人也开始走进我们的生活,帮我们在更短时间内高效率的完成任务。机器人的到来或好或坏,接下来我将从智能机器人的定义及三个要素、分类、发展历程、现今发展以及未来展望五个方面来着重介绍智能机器人。

关键词:定义及三个要素、分类、发展阶段、现今发展

引言

关于机器人,我们并不陌生迪士尼动画《超能陆战队》中的大白,是一个体型胖胖的充气机器人。包括这两年的贺岁档电影《澳门风云2 3》中的傻强。还有春晚广州分会场,540个智能机器人组成小方阵,伴随着《冲向巅峰》的歌声跳舞。

定义及三个要素

全球著名IT行业资讯管理公司Gartner定义智能机器人: 能够在现实环境下,自我学习并去解决问题的机器。

智能机器人至少要具备三个要素:感觉要素,反应要素和思考要素。

其中感觉要素用来认识周围环境状态;运动要素用来对外界做出反应性动作;思考要素用来根据感觉要素所得到的信息。

分类

智能机器人可分为一般机器人和智能机器人。一般机器人是指不具有智能,只具有一般编程能力和操作功能的机器人。其中,智能机器人根据其智能程度的不同,又可分为三种:传感型机器人、交互型机器人和自主型机器人。

传感型机器人又称外部受控机器人。机器人的本体上没有智能单元只有执行机构和感应机构,它具有利用传感信息(包括视觉、听觉、触觉、接近觉、力觉和红外、超声及激光等)进行传感信息处理、实现控制与操作的能力。受控于外部计算机,在外部计算机上具有智能处理单元,处理由受控机器人采集的各种信息以及机器人本身的各种姿态和轨迹等信息,然后发出控制指令指挥机器人的动作。目前机器人世界杯的小型组比赛使用的机器人就属于这样的类型。

交互型机器人通过计算机系统与操作员或程序员进行人-机对话,实现对机器人的控制与操作。虽然具有了部分处理和决策功能,能够独立地实现一些诸如轨迹规划、简单的避障等功能,但是还要受到外部的控制。

自主型机器人无需人的干预,能够在各种环境下自动完成各项拟人任务。就像一个自主的人一样独立地活动和处理问题。机器人世界杯的中型组比赛中使用的机器人就属于这一类型。交互性也是自主机器人的一个重要特点。

传感型机器人 一般机器人 机器人 智能机器人

交互型机器人 自主型机器人 受外部控制

无需外部控制,像自主的人

(按智能程度的不同)

一样独立活动和思考问题。

按智能程度分类可分为工业机器人初级智能机器人和高级智能机器人。

工业机器人只能死板地按照人给它规定的程序工作,不管外界条件有何变化,自己都不能对程序也就是对所做的工作作相应的调整。如果要改变机器人所做的工作,必须由人对程序作相应的改变,因此它是毫无智能的。

初级智能机器人它和工业机器人不一样,具有象人那样的感受,识别,推理和判断能力。可以根据外界条件的变化,在一定范围内自行修改程序,也就是它能适应外界条件变化对自己怎样作相应调整。不过,修改程序的原则由人预先给以规定。这种初级智能机器人已拥有一定的智能,虽然还没有自动规划能力,但这种初级智能机器人也开始走向成熟,达到实用水平。

高级智能机器人和初级智能机器人一样,具有感觉,识别,推理和判断能力,同样可以根据外界条件的变化,在一定范围内自行修改程序。所不同的是,修改程序的原则不是由人规定的,而是机器人自己通过学习,总结经验来获得修改程序的原则。所以它的智能高出初级智能机器人。这种机器人已拥有一定的自动规划能力,能够自己安排自己的工作。这种机器人可以不要人的照料,完全独立的工作,故称为高级自律机器人。这种机器人也开始走向实用。

工业机器人 初级智能机器人 高级智能机器人 不受外界影响,不能自行改变程序。 可根据外界条件的变化,在一定范围内自行修改程序。

由此可知,上文说提到的大白和傻强属于自主型、高级智能机器人,春晚上的540个智能机器人属于交互型、初级智能机器人。

发展阶段

分为五个阶段:

20世纪50年代~六十年代处在技术准备期,期间第一台工业机器人在美国诞生;

20世纪60年代处在产业孕育期,期间机器人小批量产业形成;

20世纪70年代~80年代处在产业形成期,机器人开始大批量生产;

20世纪90年代~21年代处于产业发展期,产品多样化市场也趋于成熟;

20世纪~未来的智能化时期,新技术将不断发展。

现今发展

中国主要应用于汽车及零部件制造、物流、电子电气、金属/机械加工、食品等领域。

中国处于发展中国家,相对于发达国家来说中国机器人市场尚处于启动期。虽然,2013年中国已成为全球最大的工业机器人购买过。近六年的符合国增长率也高达百分之三十六,居全国第一,但中国机器人的渗透率远低于发达国家。

其主要原因在于一方面国际厂商先发优势,这造成了中国原材料缺失、核心部件缺失,另一方面国内厂商对国际厂商依赖度高且国际厂商技术采取封闭态度,因此成本加高。再者,中国缺乏高端技术人才,这无不在提醒着今天的我们。

总结

未来更多非机械化工作都将由机器人代替,无论是工业发展还是人们的生活。但我认为,很多事情过犹不及。我们创造智能机器人的初衷是为人类更好的服务,如果机器人大量运行,或许本末倒置,我们将成为机器的奴隶,就像手机一样。所以,我认为,智能机器人的发展应该循序渐进,不要急于求成。

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