人工智能机器人论文

NANJING TECH UNIVERSITY PUJIANG INSTITUTE*.人工智能课程报告题目：机器人学 院：机电学院专业：自动化班级：二班学 号：名：机器人摘要：人工智能(Artificial Intelligenee)，英文缩写为Al。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的 智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企 图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器，该领域的研究 包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。关键词：人工智能；感官；仿生；机器人1. 前言人们通常把机器人划分为三代。第一代是可编程机器人。这种机器人一般可以根据操作人员所编的程 序,完成一些简单的重复性操作。这一代机器人是从60年后半叶开始投入实际使用的,目前在工业界已 得到广泛应用。第二代是“感知机器人”,又叫做自适应机器人,它在第一代机器人的基础上发展起来 的,能够具有不同程度的“感知”周围环境的能力。这类利用感知信息以改善机器人性能的研究开始 于 70 年代初期,到1982 年,美国通用汽车公司为其装配线上的机器人装配了视觉系统,宣告了感知机器 人的诞生,在 80 年代得到了广泛应用。第三代机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制,它可 以把感知和行动智能化结合起来,因此能在非特定的环境下作业,称之为智能机器人。智能机器人与工 业机器人的根本区别在于,智能机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能。而感知本身,就是人类和动物所具有的低级智能。因此机器的智能分为两个层次:具有感觉、识别、理解和判断功能;具有总结经验和学习的功能。所以,人们通常所说的第二代机器人可以看作是第一代智能机器人。1.内外机器人发展现状在国外，工业机器人技术日趋成熟，已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。从而，相继形成了一 批具有影响力的、著名的工业机器人公司，它们包括:瑞典的ABB Robotics，日本 的FANUC、Yaskawa, 德国的 KUKA Roboter，美国的 Adept Tech no logy、America n Robot、Emers on In dustrial Automa tion、S-T Robo tics，这些公 司已经成为其所在地区的支柱性产业。国外专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种 焊装线上。但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如: 可行性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距；在 应用规模上，我国已安装的国产工业机器人约 200 台，约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主 要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“一客户，一次重新设计”，品 种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可行性不稳定。因 此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模化设计，积 极推进产业化进程。2、机器人的应用领域1. 工业机器人 制造工业机器人的目的主要在于消减人员编制和提高产品质量。与传统的机器 相比他有两大优点:生产过程几乎完全自动化和生产设备高适应能力。现在工业机器人主要应用于汽 车工业、机电工业、通用机械工业、建筑业、金属加工、铸造以及其他重型工业和轻工业部门。在农 业方面，已把机器人用于水果和蔬菜嫁接、收获、检验与分类，剪羊毛合计牛奶等。这是一个潜 在的产业机器人应用领域。2. 探索机器人 机器人对于探索的应用，即在恶劣或不适于人类工作的环境中执行任务。主要有 2 个有种探索机器人：自主机器人和遥控机器人。自主机器人一直是人类的研究难题，很多专家都在 可能地是机器人自主化。遥控机器人已经得到广泛的应用，其中最为出名的是水下机器人和空间机器 人。随着海洋是事业的发展，一般潜水技术应经无法适应高深度综合考察和研究并完成多种作业的需 要，水下机器人可以代替人类在深海中进行探索，发现了好多不为认知的深海生物。空间机器人主要 任务分为两大方面：1.在月球、火星及其他星球等非人居住条件下完成先去勘探；2.在宇宙空间代替 宇航员做卫星的服务(主要是捕捉、修理和补给能量)，空间站上的服务及空间环境的应用试验。3. 服务机器人 研制服务机器人用来为病人看病、护理病人和协助病残人员康复能够极大地改 善伤残疾病人员的状态，以及改善瘫痪者和被截肢者得生活条件。服务机器人已经应用于下列几个方 面： 诊断机器人，即配备有医疗诊断专家系统的机器人；护理机器人，是一些具有丰富护理经验的 机器人护士或护师； 伤残瘫痪康复机器人，包括假肢、矫形以及遥控等技术； 家用机器人，机器人 已经开始进入家庭和办公室，用于替代人类从事清扫、洗刷、守卫、煮饭、照料小孩、接待、接电话、 打印文件等。酒店售货和餐厅服务机器人、炊事机器人和机器人保姆已经不再是一种幻想； 娱乐机 器人，包括文娱歌舞和体育机器人； 医疗手术机器人几年来有所突破。4. 军事机器人 军事机器人非为3大类： 地面军用机器人地面军用机器人分为两类一类是只能 机器人，包括自主和半自主车辆；另一类是遥控机器人，即各种用途的遥控无人驾驶车辆。 海洋军 用机器人 美国海军有一个独立的水下机器人分队，这支由精锐人员和水下机器人组成的分队可以再 全世界海域进行搜索、定位、援救和回收工作。水下机器人在美国海军中的另一主要涌入是扫雷， MINS 水下机器人系统，他可以用来发现、分类、排除水下残物及系留的水雷。法国军用扫雷机器人方面一直处于世界领先地位。空间军用机器人可以说无人机和其他空间机器人 都可能成为空间军用机器人。 微型飞机用于填补军用微型和侦察机无法到达的盲区，为前线指挥 员 提供小范围内的具体敌情。3. 机器人可能对人类的威胁及解决方案1、机器人引起社会结构变化 人们希望机器人能够代替人类从事各种劳动，为人类服务，但又担心 机器人的发展将引起新的社会问题，甚至威胁到人类的生存。人们在期待中含有几分不安。2、机器人造成人类心理威胁 人类出现的另一个担忧是：会不会有这样一天，机器人征服了人类后， 把人关进笼子里，并在笼子门口写着，请看，这就是我们的祖先。让机器人们来参观，就像今天人类 去动物园参观猴子一样。3、劳务就业问题。 机器人能够代替人类进行各种体力劳动和脑力劳动，被称为钢领工人。例如， 用工业机器人代替工人从事焊接、喷漆、搬运、装配和加工作业，用服务机器人从事医护、保姆、娱 乐、文秘、清扫和消防等工作，用探索机器人替代宇航员和潜水员进行太空和深海勘探和救援。因此， 将有一部分工人和技术人员可能把自己的工作让位给机器人，造成他们的下岗和再就业，甚至造成失 业。人类应该掌握自己的独门技艺，对于机器人的研究应该掌握在人类能控制的范围内。4. 机器人的发展前景 随着机器人的应用范围的扩大，建筑、农业、采矿、灾难救援等非制造业行业、国防军事领域、医疗 领域、 日常生活领域等对机器人的需求越来越大。 因此， 适合应用的更为智能的机器人技术必将 成为未来的研究热点。 对机器人的研究趋势如下：1) 机械电子结构的标准化、模块化、微型化及具有可重构性；2) 新型传感器和多传感器融合技术；3) 伺服驱动技术的数字化、集成化及分散化；4) 新型智能技术，如虚拟技术；5) 控制技术的开放化、网络化及 PC 化参考文献1 肖斌，贾剑平.探讨未来机器人的发展方向和应用J.科技致富导.2011(20)2 单金凤.石材立体工艺制品雕刻机器人的设计与研究D.山东大学2011 罗璟，赵克定,陶湘厅，袁锐波.机器人的控制策略探讨J.机床与压.2008(10) 刘会.工业自动化控制的现状和未来发展趋势J.硅谷.2010(02)李烈.我国机器人发展现状浅谈J.科技致富向导.2011(05) 潘丽霞.论机器人的发展与应用J.山西科技.2010(03)