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人工智能-智能机器人行业发展展望
上海颐品自动化科技有限公司
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关键词：人工智能，智能机器人，机器人周边配件，REIKU机器人软管，REIKU防撞块，REIKU管夹
REIKU分线头，REIKU固定座，REIKU万向夹，REIKU管接头，REIKU编织网管，REIKU蠕动软管等
智能机器人基本要素
大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素：
一是感觉要素，用来认识周围环境状态;
感觉要素包括能感知视觉、接近、距离等的非接触型传感器和能感知力、压觉、触觉等的接触型传感器。这些要素实质上就是相当于人的眼、鼻、耳等五官，它们的功能可以利用诸如摄像机、图像传感器、超声波传成器、激光器、导电橡胶、压电元件、气动元件、行程开关等机电元器件来实现。
二是运动要素，对外界做出反应性动作;
对运动要素来说，智能机器人需要有一个无轨道型的移动机构，以适应诸如平地、台阶、墙壁、楼梯、坡道等不同的地理环境。它们的功能可以借助轮子、履带、支脚、吸盘、气垫等移动机构来完成。在运动过程中要对移动机构进行实时控制，这种控制不仅要包括有位置控制，而且还要有力度控制、位置与力度混合控制、伸缩率控制等。
三是思考要素，根据感觉要素所得到的信息，思考出采用什么样的动作。
智能机器人的思考要素是三个要素中的关键，也是人们要赋予机器人必备的要素。思考要素包括有判断、逻辑分析、理解等方面的智力活动。这些智力活动实质上是一个信息处理过程，而计算机则是完成这个处理过程的主要手段。
智能机器人技术要求
一、识别过程，外界输入的信息向概念逻辑信息转译，将动态静态图像、声音、语音、文字、触觉、味觉等信息转化为形式化(大脑中的信息存储形式)的概念逻辑信息。
二、智能运算过程，输入信息刺激自我学习、信息检索、逻辑判断、决策，并产生相应反应。
三、控制过程，将需要输出的反应转译为肢体运动和媒介信息。实用机器人在第三个方面做得比较多，而识别和智能运算是很弱的，尤其是概念知识的存储形式、逻辑判断和决策这些方面更是鲜有成果，这正是人工智能要重点解决的问题。
智能机器人分类及介绍
1.按功能分类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。
到目前为止，在世界范围内还没有一个统一的智能机器人定义。
2.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
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
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
在设计制作之后，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。自主型机器人的本体上具有感知、处理、决策、执行等模块，可以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。
3.按用途分类
在用途上，智能机器人与普通机器人在用途上有许多相似之处，但因其智能性使得它能做更复杂的工作，完成更高级的任务。
(1)工业智能机器人
工业智能机器依据具体应用的不同，通常又可以分成焊接机器人、装配机器人、喷漆机器人、码垛机器人、搬运机器人等多种类型。作为具有智能的工业机器人，他们在很多方面超越了传统机器人。焊接机器人，包括点焊(电阻焊)和电弧焊机器人，用途是实现自动的焊接作业。装配机器人，比较多地用于电子部件电器的装配。喷漆机器人，代替人进行喷漆作业。码垛、上下料、搬运机器人的功能则是根据一定的速度和精度要求，将物品从一处运到另一处。在工业生产中应用机器人，可以方便迅速地改变作业内容或方式，以满足生产要求的变化。比如，改变焊缝轨迹，改变喷漆位置，变更装配部件或位置等等。随着对工业生产线柔性的要求越来越高，对各种机器人的需求也就越来越强烈。
(2)农业智能机器人
随着机器人技术的进步，以定型物、无机物为作业对象的工业机器人正在向更高层次的以动、植物之类复杂作业对象为目标的农业机器人发展，农业机器人或机器人化的农业机械的应用范围正在逐步扩大。农业机器人的应用不仅能够大大减轻以致代替的人们的生产劳动、解决劳动力不足的问题，而且可以提高劳动生产率，改善农业的生产环境，防止农药、化肥等对人体的伤害，提高作业质量。
(3)探索智能机器人
机器人除了在工农业上广泛应用之外，还越来越多地用于极限探索，即在恶劣或不适于人类工作的环境中执行任务。例如，在水下(海洋)、太空以及在放射性(有毒或高温等环境中进行作业。人类借助潜水器具潜人到深海之中探秘，已有很长的历史。然而，由于危险很大、费用极高，所以水下机器人就成了代替人在这一危险的环境中工作的最佳工具。空间机器人是指在大气层内和大气层外从事各种作业的机器人，包括在内层空间飞行并进行观测、可完成多种作业的飞行机器人，到外层空间其他星球上进行探测作业的星球探测机器人和在各种航天器里使用的机器人。
(4)服务智能机器人
机器人技术不仅在工农业生产、科学探索中得到了广泛应用，也逐渐渗透到人们的日常生活领域，服务机器人就是这类机器人的一个总称。尽管服务机器人的起步较晚，但应用前景十分广泛，目前主要应用在清洁、护理、执勤、救援、娱乐、和代替人对设备维护保养等场合。国际机器人联合会给服务机器人的一个初步定义是，一种以自主或半自主方式运行，能为人类的生活、康复提供服务的机器人，或者是能对设备运行进行维护的一类机器人。
4.按形态分类
(1)拟物智能机器人
仿照各种各样的生物，日常使用物品，建筑物，交通工具等做出的机器人，采用非智能或智能的系统来方便人类生活的机器人。比如：机器宠物狗“爱宝”(Aibo)，六脚机器昆虫，轮式、履带式机器人。
(2)仿人智能机器人
模仿人的形态和行为而设计制造的机器人就是仿人机器人，一般分别或同时具有仿人的四肢和头部。机器人一般根据不同应用需求被设计成不同形状和功能，如步行机器人、写字机器人、奏乐机器人、玩具机器人等。而仿人机器人研究集机械，电子，计算机，材料，传感器，控制技术等多门科学于一体，代表着一个国家的高科技发展水平。
5.按级别程度分类
智能机器人是在工业机器人基础上发展起来的,现在已开始用于生产和生活的许多领域,按其拥有智能的水平可以分为两类:
一是初级智能机器人.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.
二是高级智能机器人.它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能智能机器人.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。
智能机器人新型驱动器
智能机器人除了传统的电动机驱动、液压驱动、气压驱动等方式外，由于结构及尺寸的不同，还常采用如下一些新型的驱动器。静电驱动形状记忆合金驱动压电驱动及磁致伸缩驱动。
1、静电驱动器
静电驱动器利用电荷间引力和排斥力的互相作用顺序驱动电极而产生平移或旋转运因静电作用属于表面力，动。因静电作用属于表面力，作用力大小和元件尺寸的二次方成正比，和元件尺寸的二次方成正比，在尺寸很微小时，能够产生很足的电量。小时，能够产生很足的电量。
静电驱动器有回转型和直线型两种。
驱动时，将转子当做接地电极，长方形或扇形定子作为另一极，通过顺次移动加在定子上的电压，从而使定子与转子间产生引力与排斥力，就可以实现回转或直线移动。静电驱动器的位置和速度控制需要转子位置检测电路。
2、形状记忆合金驱动器
形状记忆合金之所以可用做驱动器，形状记忆合金之所以可用做驱动器，首先是由于其具有形状记忆效应(shape先是由于其具有形状记忆效应memoryeffect)。一般金属材料受到外。力作用后会发生弹性变形，力作用后会发生弹性变形，达到屈服点后产生塑性变形，应力消除后，后产生塑性变形，应力消除后，留下永久变形;久变形;而形状记忆合金在发生塑性变形后加热到某一温度之上，形后加热到某一温度之上，能够回复到变形前的形状，这就是形状记忆效应。变形前的形状，这就是形状记忆效应。
3、压电效应驱动器
某些物质在外力作用下不仅几何尺寸发生变化，而且内部出现极化——表面上有电荷出现，形成电场;当外力消失时，材料重新回复到原来的状态，电场也随即消失，这种现象即称为压电效应。
4、磁致伸缩驱动器
磁致伸缩效应是指铁磁材料和亚铁磁材料磁化状态的改变导致其长度发生微小的变化，化状态的改变导致其长度发生微小的变化，1840年焦耳就发现了这种现象，因此也称年焦耳就发现了这种现象，年焦耳就发现了这种现象为焦耳效应;与此相反，为焦耳效应;与此相反，当材料受到压力或张力作用而使材料长度发生变化时，张力作用而使材料长度发生变化时，材料内部的磁化状态也随之改变，部的磁化状态也随之改变，这种现象称为磁致伸缩逆效应。致伸缩逆效应。
5、人工肌肉
为了更好地模拟生物体的运动功能以在机器人上应用，人上应用，目前已经研制出了各种不同类型的人工肌肉，如利用高分子凝胶、的人工肌肉，如利用高分子凝胶、形状记忆合金等材料制成的人工肌肉。合金等材料制成的人工肌肉。其中应用最为广泛的是气动人工肌肉。广泛的是气动人工肌肉。
智能机器人应用实例
1、网络机器人
网络技术的发展拓宽了智能机器人的应用范围。网络技术的发展拓宽了智能机器人的应用范围。利用网络和通信技术可以对机器人进行远程控制和操作，网络和通信技术可以对机器人进行远程控制和操作，代替人在遥远的地方工作。
2、微型机器人
微型机器人的发展以下为超微型机构。以下为超微型机构依赖于微加工工艺、微传感器、依赖于微加工工艺、微传感器、微驱动器和微结构的发展。结构的发展。
3、高智能机器人
美国著名的科普作家阿西莫夫曾设想机器人具有这样的数学天赋：有这样的数学天赋：“能像小学生背乘法口诀一样来心算三重积分，一样来心算三重积分，做张量分析题如同吃点心一样轻巧”。心一样轻巧”机器人需要处理和存储的信息量大，机器人需要处理和存储的信息量大，要求计算机的实时处理速度快。机的实时处理速度快。
4、变结构机器人
智能机器人工作环境千变万化，科学家梦想着机智能机器人工作环境千变万化，器人能像人和动物一样运动。比如，器人能像人和动物一样运动。比如，像蛇一样爬像人一样用两条腿行走。日本在仿人形机器人上取得了很大的进步。但是机器人的行走速度慢，对地面的要求很高，机器人的行走速度慢，对地面的要求很高，真正达到像人一样行走的水平，道路仍然很漫长。变结构机器人研究的目标就是创造出新的结构，可以根据环境的变化变换结构。如机器人可以依照环境的变化将自己变成一条蛇或者一个四条腿爬行的昆虫。
智能机器人发展方向
目前机器人的研究正处于第3代智能机器人阶段,尽管国内外对此的研究已经取得了许多成果,但其智能化水平仍然不尽人意。围绕未来的智能机器人,
