隨著社會的發展,機器人在我們的生活中扮演著越來越重要的角色。人們希望機器人不僅可以在家庭、學校、醫院等日常環境中幫助我們,而且能夠在復雜、未知甚至危險的環境中發揮關鍵作用,例如搜索救援、月球探索、爆炸物探測和軍事行動等。這些應用要求機器人具備高度的智能。智能機器人是機器人的發展和延伸,目的是使機器人技術能夠更好地滿足人們多樣化的需求。

智能機器人是指那些能夠“思考”并自主行動的機器人。它們就像科幻電影中的智能機器人伙伴。與普通機器人只能按照預定程序執行簡單任務不同,智能機器人可以通過傳感器“感知”周圍環境,利用人工智能(AI)“分析”和“判斷”應該做什么,然后自主完成各種復雜的任務。

智能機器人和AI是什么關系呢?一方面,智能機器人技術的發展需要AI的支撐,不斷發展的AI也有助于智能機器人性能的提升;另一方面,智能機器人技術的發展又為AI的發展帶來了新的推動力,并提供了試驗與應用場所。
智能機器人通過應用AI實現自主和智能化,而AI則通過智能機器人的應用場景不斷發展和完善。兩者的結合不僅推動了科技進步,也為我們的生活帶來了諸多便利和可能性。
假設我們給家庭智能機器人下達語音命令:“去冰箱里拿一個蘋果。”智能機器人接收語音信息后,要轉換成文本,然后通過大模型進行文本理解以及指令拆解。拆解后的指令是這樣的:
1.運動到冰箱所在的位置。要完成這個任務,機器人需要知道自己在房間的什么位置,冰箱在哪個房間、哪個位置;知道位置信息后,如何運動過去;路徑中是否有障礙物,若有障礙物,則需要躲避。
2.到達冰箱位置開門。要完成這個任務,機器人需要確定冰箱門的位置;冰箱是從左側打開還是右側打開,或是橫推式打開;需要使用多大的力氣等。
3.找到并拿到蘋果。機器人打開冰箱門后,需要找到蘋果在哪一層,在該層的什么方位;機器人手臂如何抓取,用多大的力氣抓取等。
4.拿到蘋果后送給你。機器人拿到蘋果、關上冰箱門后,需要確認自己和你的位置信息,并運動到你跟前,將蘋果遞給你。


在這個任務中,智能機器人的“智”體現在能聽懂人的指令,即具備自然語言處理和情感識別的交互能力;能自主導航和避障;能通過傳感器感知環境,例如通過視覺傳感器和識別算法找到蘋果,以及根據蘋果這個物品特性自適應地調節所使用的抓力等。
正是因為有了“智”,智能機器人才體現出自己的“能”,例如能聽懂多種語種指令,既能去冰箱拿蘋果,也能去冰箱拿牛奶等。
隨著AI、大數據和智能傳感器等技術的發展,智能機器人正以閃電般的速度向著更智能、更靈活、更數字化、更標準化和更網絡化的方向邁進。
它們不再是孤立的復雜系統,而是將核心技術和模塊嵌入高端制造設備中的智慧組件。它們還會與生物力學、納米制造和生物制造等前沿學科碰撞出火花,解決新材料、新感知、新控制和新認知等各種酷炫的科學難題,成為人類生活和工作的重要伙伴和助手。
(責任編輯 / 高琳 美術編輯 / 周游)