人工智能在智能機器人系統中的應用

劉麗娜

（哈爾濱遠東理工學院，哈爾濱 150025）

1 引言

隨著人工智能技術與機器人技術的飛速發展，智能機器人成為了人們的重要研究領域，眾多研究人員都在為機器人系統如何更好地成為人類的輔助工具而努力。因此，適時進行人工智能機器人系統研究具有一定的現實意義。

2 人工智能及機器人的概念

所謂人工智能，是指利用計算機技術，通過編制計算機程序，對人類的智慧進行模擬，實現原來只有人才能完成的復雜任務。人工智能不僅模擬了人類的智慧，還能延伸，甚至拓展人類智慧，例如圍棋程序AlphaGo先后戰勝了李世石和柯潔，充分體現了人工智能技術的強大。

所謂機器人，是指一種利用程序控制的機電設備，一般通過模擬人類的一項或多項功能來完成簡單的具有可重復特點的任務。如果人們想利用機器人完成較復雜的任務，就需要借助人工智能技術來提高機器人的智能化水平，例如機器學習、智能識別和判斷決策等。

3 人工智能技術的優勢

3.1 更智能的模式識別

人工智能能夠使模式識別更智能，能夠充分利用計算機技術模擬人類的感官，使得數據采集、特征提取和智能識別等過程更加智能化，更準確的對文字、圖形和聲音等進行模式識別。

3.2 更聰明的機器視覺

人工智能不僅能夠使模式識別更智能，還能夠使基于模式識別技術的機器視覺變得更聰明，不僅能夠有效地模擬人的基本視覺能力，還能聰明地模仿人類的理解能力，對周圍的空間、景物和障礙進行智能的識別。

3.3 更高效的機器學習

人工智能賦予了計算機更高效的學習能力，使得計算機程序能夠利用神經網絡等技術進行自主學習和對自身功能的調整，從而適應環境的變化，彌補系統最初的設計缺陷，提高系統的運行效率。

3.4 更復雜的問題求解

人工智能賦予了計算機能夠處理更復雜問題的能力，提高了計算機處理復雜問題的效率。首先，人工智能使得計算機程序能夠通過機器學習建立策略網絡，使其具備判斷和推理的能力。然后，通過大量的數據訓練，使得計算機程序通過人工干預修改參數優化前邊建立的策略網絡，直到該計算機程序具備了較好地處理特定復雜問題的能力。最后，通過更多的數據進行學習訓練，使得計算機程序在無人干預的情況下自動修改參數優化策略網絡，更好地處理特定的復雜問題。

4 人工智能在機器人系統中的應用策略

4.1 利用人工智能強化語音識別能力

目前，機器人系統對無雜音的語音識別處理較好，但對有雜音的語音不能進行有效地識別，尤其是多人同時發出不同命令的情況下，機器人系統很難進行有效地識別，通常識別失敗。因此，本文提出多利用人工智能技術對聽覺傳感器采集的數據進行分析和過濾，分析過濾周圍環境的噪聲，強化機器人的語音識別能力。另外，對于多人同時發出語音命令的情況下，首先通過人工智能技術區分不同的說話人，然后查詢自身數據庫中事先存儲的主人優先級，最后執行主人優先級高的命令。

4.2 利用人工智能模擬人類的理解能力

目前，機器人系統能夠模擬人類的基本視覺能力，但對人類的理解能力還不能進行有效地模擬，尤其在光照不穩、雷電、下雨和下雪的環境下，機器人系統很難進行有效地視覺模擬和理解，通常出現理解錯誤。因此，本文提出以下幾點策略：第一，利用人工智能技術對視覺傳感器采集的數據進行分析和過濾，分析過濾由于光線閃爍造成影響，提高機器人系統的視覺模擬和理解能力。第二，利用人工智能技術配合雷達技術提高機器人系統在雷電和雨雪天氣下的機器視覺處理能力。第三，利用人工智能技術，通過智能圖像處理算法去除雨雪天氣對機器人系統的視覺模擬和理解功能的影響。

4.3 利用人工智能提高機器人系統的自主學習能力

不具備自主學習能力的機器人系統只能完成功能單一的簡的任務，當環境發生變化時很難及時自動改變功能來適應環境，因此本文提出利用人工智能技術強化機器人系統的學習能力，增強其信息處理能力，使其具備自主學習能力。當環境發生變化是，機器人系統能夠及時對自身功能進行調整，從而適應環境的變化，彌補最初功能設計的不足，提高機器人的運行效率。

4.4 利用人工智能優化路徑規劃能力

利用人工智能技術可以增強機器人系統對復雜問題的處理能力，提高機器人目標定位和路徑規劃的能力。首先，人工智能技術能夠使得機器人系統更準確地識別目標，從而更精確地進行目標定位。其次，人工智能技術能夠使得機器人系統更明確地確定自身在環境中的位置，從而能夠更好地進行目標識別與跟蹤。然后，人工智能技術能夠使得機器人系統更充分地了解周圍的環境，從而更好地躲避障礙和危險。最后，利用人工智能技術進行最短路徑和最佳用時等情況的分析，智能快速地進行路徑規劃。

5 結束語

文章介紹了人工智能及機器人的概念，闡述了人工智能技術的優勢，提出了人工智能在機器人系統中的應用策略。經過近一年的研究實踐，發現文章提出的應用策略能夠有效地提高機器人系統對信息的處理能力，提高機器人系統的控制能力，提升機器人系統的工作效率，具有一定的推廣價值。