智能機器人的現狀及發展

劉俞廷

摘 要：智能機器人是未來發展的趨勢。本文通過對國內外機器人的現狀研究，分析了未來智能機器人發展的趨勢，并以智能機器人在農業中的應用為例，分析了智能智能機器人對農業的影響，以提高農業的生產效率。

關鍵詞：智能機器人；發展現狀；趨勢分析；農業應用

中圖分類號：TP242 文獻標志碼：A

隨著信息技術與互聯網的快速發展與普及，智能機器人技術得到了突飛猛進的發展，其能夠部分代替人工工作，已經成為未來各個領域的關注焦點，目前我國智能機器人技術還相對落后。本文主要從國內外機器人的發展現狀入手研究，經過對相關的資料分析，提出未來智能機器人的發展趨勢，并以我國農業智能機器人應用經驗為例，分析智能機器人對我國農業領域的應用情況，對于我國農業水平的提高具有深遠意義。

1 國內外智能機器人研究現狀

隨著科學技術的發展，人們越來越希望自己能從日常瑣碎事務中解脫出來，利用空余時間能做更多、更重要的事情，因此機器人技術應運而生。根據聯合國的美國機器人協會給機器人的定義可知，機器人是一種由編程操作執行某項專門任務、綜合了機械、電子、遙控器、人工智能、仿生學等多種科學的復雜智能機械。機器人是當代研究熱點話題之一，其可以做人類做不到的高危險性的工作，甚至是在外太空或者深海領域的探究過程中都可以使用機器人，甚至可以說在人類難以生存的環境中，機器人可以在某種程度上替代人類。

1.1 國外智能機器人發展現狀

國外的機器人是最早起步的，發展較成熟，其中以日本、美國、英國為首的國家，其根據自身生產力的需求，研發了各種各樣的機器人，并且機器人的銷量成比例逐漸增加，在2014年，全球工業機器人的銷售額增長了11.5%（如圖1所示）。機器人產業的蓬勃發展，為全球經濟帶來了巨大的變化，機器人的應用將影響到人類社會生活和經濟發展的每個領域。二戰后，美國機器人技術得到大力發展，制造業技術提升、經濟快速發展，而機器人是功不可沒的；在歐洲，歐盟啟動了“SPARC”研發計劃，該計劃投入了28億歐元，創造24萬個就業崗位，在世界范圍內的各個領域、各個行業都有機器人的身影，因此產生了深遠影響；日本正將機器人作為未來經濟發展的重要工具，其可以促進社會經濟有著更大范圍的提升；韓國也在大力發展機器人產業，并將生產的機器人銷往海外市場，促進了機器人產業的壯大。

1.2 國內智能機器人發展現狀

在中國，機器人技術起步較晚，但是發展迅速，在20世紀70年代，以工業機器人的研究與制造工作逐漸有了起色，其發展階段可以分為3個部分：

第一個階段是從20世紀80年代末開始起步，具有產權的切割、焊接、噴漆、運輸、包裝等產品相繼出現，可以說在這一階段中，中國機器人向實踐邁出了第一步，并且在此階段中，我國政府不斷出臺機器人發展規劃的相關政策。

第二個階段是從2010年后，中國機器人裝機容量逐步上升，開始面向機器人產業鏈發展。全球機器人幾大巨頭分別是瑞典ABB、德國庫卡、日本發那科、日本安川等，這些知名機器人制造商看好中國市場的發展前景，紛紛在中國市場中設立分支機構，從機器人的生產、銷售、制造等領域開始全面鋪設。而國內的機器人品牌起步較晚，以沈陽新松、廣州數控等公司為首，通過并購、引進技術等方式開始涉足這些行業。

第三個階段是2013年4月21日，我國機械工業聯合會創建的中國機器人產業聯盟將國內機器人科技和產業單位進行資源整合，構成實現健康有序發展的服務平臺。

通過3個階段的發展，可以看出我國機器人行業發展勢頭良好，但是與發達國家相比，我國機器人在發展速度、核心技術、市場份額等方面還相對較弱，究其原因，中國在機器人產業上還沒有形成研制、生產、制造、銷售、服務等有序的產業鏈。

2 智能機器人的發展趨勢分析

（1）關鍵部件和核心技術的發展。現有機器人傳感器的各項性能有了較大的改觀，采用集成技術后可以增加信息的融合量，需要專業人員專門研究關鍵部件，從細節解決問題，在一些核心技術上促進機器人的標準化和網絡化發展，并深入研究與歸納仿真功能、方向感知、心情管理、生物神經系統理論與方法。

（2）機器人網絡化。機器人網絡化是未來機器人技術發展的重要方向之一，利用互聯網技術，對目標機器人實現聯網，并通過網絡對其進行有效控制，并實現多機器人協作，促進更快、更好地完成任務。另一方面，很多作業項目難以靠一個機器人的能力完成，特別是在一些相對較為復雜的環境條件下，實現對計算機的遠程網絡控制，也是未來機器人技術發展的主要方向。

（3）更好的交互方式。目前市場中的機器人還沒有能力去實現相關理論與方法，依舊需要依賴于相關的知識，因此需要把機器需要完成的任務加載進去。人類與機器人的交互需要更加簡單化、多樣化、人性化、智能化，因此需要研究設計自然語言、文字語言、圖像語言、手寫字識別等，采用更加人性化的方式與用戶交互交流，保證人與機器之間信息交流的協調性。

3 智能機器人的具體應用

很多國家在工業領域內使用機器人較多，并且發展到一定程度，日本、美國等國家在農業等領域應用了智能機器人。在農業采摘過程中，這些采摘機器人（圖2）依托機械手臂、三維視覺傳感器、末端執行機構、壓力傳感器等部件進行采摘，使采摘番茄的成功率超過75%左右，采摘蘑菇的成功率為81%。這些采摘機器人在采摘過程中可以避開障礙物采摘得當，并對多余部分進行剪修。另外，一些國家的農業領域中應用了嫁接機器人，其可在嫁接的3個重要環節中實現全自動模式，并且能讓成功率高達97%，節省了巨大的人力、物力成本。除此之外，耕耘機器人、農藥機器人、除草機器人等多種機器人類型也應用于農業領域中。

結語

通過對國內外智能機器人的發展現狀分析，我們可以了解到，機器人在各個領域發展突飛猛進，有效利用機器人能夠獲得經濟上的快速增長。近幾年，我國機器人技術的大力發展與改進，逐漸克服了傳統機器人某些地方的局限性，其對我國各個領域的生產水平提高有著巨大的推動作用。

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