關于智能機器人的現狀及未來展望

張鈺棟 劉陽 陳建 張東東

摘 要： 智能機器人在我們生活中的發揮著越來越重要的作用。我國智能機器人的市場也越來越繁榮，中國制造業需要在這個時候抓住歷史機遇，依靠我們的優勢，尋求發展道路，力爭在新世紀里，讓我國的智能機器人在世界上占有一席之地。

關鍵詞： 機器人；移動機器人；仿生機器人；自動化

0.前言

機器人（Robot）是自動執行工作的機器裝置，主要由機械身體、記憶或程序功能和核心零件等組成。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動。它的任務是協助或取代人類的工作，例如生產業、建筑業，或是危險的工作。近些年來，機器人技術的研究和應用取得了突出的進展，但是仍面臨的巨大的挑戰

1.智能機器人的當今現狀

隨著計算機技術、網絡技術技術等新技術的飛速發展，機器人技術正從傳統的工業制造領域逐漸向醫療、教育、娛樂、勘探、生物工程、救災救援等領域迅速擴展。為了適應不同領域的需求，機器人系統開始被深入的研究和開發。由于機器人技術所涉及的應用領域眾多，無法一一舉例，這里僅從移動機器人和仿生機器人領域的部分典型案例進行介紹。

移動機器人的應用較為廣泛，從地面、空中和水下，乃至外太空都有覆蓋面。下面簡要介紹一下飛行機器人。飛行機器人以及無人機的研究和應用在近些年得到了越來越多人的重視。美國研制開發了全球鷹、捕食者、掃描鷹等一系列軍用固定翼無人機，并在實戰中完成了搜索、偵察和攻擊任務，同時還研制了無人直升機MQ-8 火力偵察兵，可在海軍艦船上的起飛和著艦。美國波音公司的兩架X45A無人機完成了編隊飛行和協同攻擊任務的模擬演練。與此同時在國內，南京航空航天大學、西北工業大學、上海大學、中國科學院等學校在飛行機器人方面也開展了大量的研究工作。南京航空航天大學研制了CK-1無人機；西北工業大學研制了ASN系列無人機以及小型無人旋翼直升機等；上海大學研制了旋翼無人直升機和無人飛艇；中國科學院沈陽自動化研究所研制了多款旋翼無人直升機。

仿生機器人也隨著近年的科技發展，以及人們渴望建造一個能夠自主活動的人的想法，逐漸受到了越來越多人的注意。隨著機器人領域的不斷擴大， 機器人的作業環境也開始從簡單、固定、可預知的結構化環境變為復雜、動態、不確定的非結構化環境， 這就要求機器人研究在結構、感知、控制、智能等方面給出新方法以適應新環境、新任務、新需求。因此， 很多學者開始從自然界尋找靈感，以找到解決新問題的新方法。而通過對生物結構和運動方式進行仿生也仿生機器人制造最基本方法之一，如從魚類運動的高效率、高機動、低噪聲等特點，仿生機器魚研究得到了飛快地發展。對于不同類型仿生魚鰭的設計、建模和控制，很多學校都有著突出性的進展，如華盛頓大學、英國大學在控制方面，佛羅里達中心大學、日本名古屋大學、美國新墨西哥大學在微小型機器魚方面，美國西北大大學、南洋理工大學、大阪大學在波動鰭推進方面都取得了很好的研究成果。與此同時，國內在仿魚水下機器人研究方面也開展了大量工作，如北京航空航天大學研制了SPC系列仿生機器魚系統，進行了湖試和海試，完成了水下考古、環境監控等示范應用。

2.智能機器人未來發展趨勢

隨著科學技術的進步而不斷發展，機器人在從無到有，從低級系統到高級系統的不斷進化。智能機器人的未來是朝著智能化和情感化發展的，最后是為了能夠實現人機共存的目的。機器人未來的發展方向還有很多，如高智能情感機器人、網絡機器人等。

隨著智能機器人技術的不斷完善，具有人類智能的情感移動機器人是移動機器人未來發展趨勢。目前移動機器人只是具有部分智能，因而正處于類人智能機器人研制階段。類人智能機器人的核心技術是機器人對智能的理解，因而只有人工智能的突破，才能真正實現類人智能機器人。情感機器人應該是機器人發展的最高階段，它具有情感的理解。要研制情感機器人的關鍵是人工智能的突破和機器腦的研制等。盡管高智能情感機器人的實現任務非常艱巨，但是我們有理由相信：隨著人工智能技術的突破，它最終一定能實現。

而網絡機器人也是未來發展的大方向，它是通過計算機網絡來遙控的機器人。人機交互技術，遠程監控技術，數據傳輸和通信是其研究的重心。比如平時生活中的在家就可以遙控車提前開啟空調的功能，以及雖然人在單位或者別處，可以遙控家里的電飯煲提前開始工作。這些都在網絡機器人的范疇之內。

3.結論

智能機器人的重要性越來越被人們所了解，已經逐漸被用到我們生活中的各個領域當中。在國內，智能機器人市場已經快要到了白熱化階段，中國制造業正處于與國際接軌、參與國際分工的關鍵之際。加快智能機器人技術的研究開發與生產是我們抓住這個歷史機遇的唯一途徑。我們要充分發揮自身優勢，提高自主創新的能力，尋求發展道路，力爭在新的時代里，使我國智能機器人產業在世界上也占有一席之地。

參考文獻

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