工业机器人吧 关注:37,855贴子:77,220
  • 10回复贴,共1

转:什么是智能机器人

只看楼主收藏回复

什么是智能机器人呢?本文从智能机器人概述、智能机器人研究意义、智能机器人基本要素、智能机器人技术要求、智能机器人技术背景、智能机器人分类及介绍、智能机器人新型驱动器、智能机器人应用实例、智能机器人发展方向来详细阐释智能机器人,和您一起分享智能机器人知识大全。(来自祈飞:http://www.prafly.com/services/services352.html


1楼2015-09-06 13:57回复
    智能机器人是一个在感知、思维、效应方面全面,模拟人的机器系统,外形不一定像人。智能机器人它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央计算机,这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是,这样的计算机可以进行按目的安排的动作。正因为这样,我们才说这种机器人才是真正的机器人,尽管它们的外表可能有所不 同。它是人工智能技术的综合试验场,可以全面地考察人工智能各个领域的技术,研究他们相互之间的关系。还可以在有害的环境中替人从事危险的工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。


    3楼2015-09-06 14:16
    回复
      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。


      6楼2015-09-06 14:19
      回复
        智能机器人技术背景
        机器人是非常典型的机电一体化的系统,特别是智能机器人。智能化是机电一体化的技术和产品发展的最主要方向,智能技术的综合应用也使得机电一体化产 品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与智力的延伸。智能技术与传动系统结合已经产生了一系列的硕果,如智能机器人。而智能技术又是一个很宽泛的技术 集成体,包括了很多技术和研究方向,如智能信息获取技术,海量信息处理技术与方法,智能检索,机器学习,专家系统技术,人工神经网络,声音、图像、图形、 文字及语言处理、虚拟现实技术与系统、多媒体技术,机器翻译,情感计算,语言识别与合成技术,手写体、印刷体汉字识别技术,传感信息处理与可视化,智能控 制理论与技术,智能机器人技术,生物特征识别技术(人脸识别、虹膜识别、指纹识别、步态识别等)等。
        在众多的智能技术及其分支中,我们认为在机电一体化系统与产品中能够发挥重要作用和可以带动整个行业发展的主要技术有:智能传感技术、智能信息处理技术、模式识别技术、智能机器人技术、智能机机交互技术、智能控制技术、智能设计与智能机械机构。


        7楼2015-09-06 14:19
        回复
          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。


          8楼2015-09-06 14:20
          回复
            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。全自主移动机器人的最重要的特点在于它的自主性和适应性, 自主性是指它可以在一定的环境中,不依赖任何外部控制,完全自主地执行一定的任务。适应性是指它可以实时识别和测量周围的物体,根据环境的变化,调节自身 的参数,调整动作策略以及处理紧急情况。交互性也是自主机器人的一个重要特点,机器人可以与人、与外部环境以及与其他机器人之间进行信息的交流。由于全自 主移动机器人涉及诸如驱动器控制、传感器数据融合、图像处理、模式识别、神经网络等许多方面的研究,所以能够综合反映一个国家在制造业和人工智能等方面的 水平。因此,许多国家都非常重视全自主移动机器人的研究。
            智能机器人的研究从60年代初开始,经过几十年的发展,目前,基于感觉控制的智能机器人(又称第二代机器人)已达到实际应用阶段,基于知识控制的智能机器人(又称自主机器人或下一代机器人)也取得较大进展,已研制出多种样机。


            9楼2015-09-06 14:20
            回复
              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,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。


              11楼2015-09-06 14:22
              回复
                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。


                12楼2015-09-06 14:22
                回复
                  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。
                  气动人工肌肉的概念在20世纪年代由俄国发明家气动人工肌肉的概念在世纪30年代由俄国发明家世纪年代由俄国发明家SGarasiev提出。提出。 提出到了20世纪年代,美国医生Joseph.L.Mckibben世纪50年代到了世纪年代,美国医生发明了一种以其名字命名的气动人工肌肉,发明了一 种以其名字命名的气动人工肌肉,即Mckibben肌肉,并用其设计了能够辅助残疾手指运肌肉,肌肉动的气动装置。世纪年代后Mckibben肌肉就被世 纪60年代后动的气动装置。20世纪年代后肌肉就被电动机所取代。电动机所取代。20世纪年代,日本工程师在世纪80年代世纪年代,日本工程师在 Mckibben肌肉的设计肌肉的设计基础上,又推出Rubbertuator,并用其制造出喷漆基础上,又推出,用机器人手臂。用机器人手臂。这期间世 界上一些专家、这期间世界上一些专家、学者和厂家相继研制和开发出各种类型的气动人工肌肉,但到现在为止,出各种类型的气动人工肌肉,但到现在为止,普遍 使用的仍是日本Bridgestone公司生产的公司生产的Rubbertuator用的仍是日本公司生产的和德国某公司生产的气动肌腱 (fluidicmuscle)。和德国某公司生产的气动肌腱。


                  13楼2015-09-06 14:23
                  回复
                    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,
                    本文提出如下几个有待发展的技术方向:
                    (1)机器人网络化:利用通信网络技术将各种机器人连接到计算机网络上,并通过网络对机器人进行有效的控制。网络化技术包括网络遥操作控制技术、众多信息组的压缩与扩展方法及传输技术等;
                    (2)智能控制中的软计算方法:与传统的计算方法相比,以模糊逻辑、基于概率论的推理、神经网络、遗传算法和混沌为代表的软计算技术具有更高的鲁棒性、易 用性及计算的低耗费性等优点,应用到机器人技术中,可以提高其问题求解速度,较好地处理多变量、非线性系统的问题;
                    (3)机器学习:各种机器学习算法的出现推动了人工智能的发展,强化学习、蚁群算法、免疫算法等可以用到机器人系统中,使其具有类似人的学习能力,以适应日益复杂的、不确定和非结构化的环境;
                    (4)智能人机接口:人机交互的需求越来越向简单化、多样化、智能化、人性化方向发展,因此需要研究并设计各种智能人机接口如多语种语音、自然语言理解、图像、手写字识别等,以更好地适应不同的用户和不同的应用任务,提高人与机器人交互的和谐性;
                    (5)多机器人协调作业:随着人工智能方法、机器人技术以及多智能体系统(MultiAgentSystem:MAS)等研究的深入,如何组织和控 制多个机器人来协作完成单机器人无法完成的复杂任务,在复杂未知环境下实现实时推理反应以及交互的群体决策和操作,已经成为机器人研究领域的新课题,具有 重要的理论和现实意义。


                    15楼2015-09-06 14:24
                    回复




                      IP属地:广东16楼2024-05-14 22:35
                      回复