智能机器人的发展现状.ppt

目录引言引言l 智能机器人是具有思维、感知和行动智能机器人是具有思维、感知和动功学、人工智能，微电子学，光学， 传感技术、材料科学、仿生学等学科的综合成果。智能机器人可获取、处理和识别多种信息，建立并实时修正环境模型， 自主地完成较为复杂的操作任务. 将机器和生产系统的智能化， 用机器人代替人完成各种任务， 这是人类智慧发展和机器进化的飞跃。l l 智能机器人作为新一代的生产工具，在制造领域中应用， 能排腺人为的不可控因素， 实现高节奏、高效和高质量生产， 并是未来智能生产系统的重要组成部分。在非制造领域，可代替人完成人所不适或力所不及的各种工作.l l 目前， 我国和许多国家都把智能机器人列为迎接未来挑战的高技术课题， 并制订发展规划，拨出巨款给予支持。 基础技术研究现状基础技术研究现状l1. 机器人语言l 现已研制的主要语言有表示状态的面向装配作业的语言， 以并行处为目的的结构化程序语言有LEO，COL，APP等。l 另外，机器人话语生成系统，研制具有良好数学语义，逻辑关系以及能描述复杂的， 不规则对象的有形式语言也是人机智能交互的重要课题。l 2. 机器人的动作（臂、手及行走机构）l 机器人的臂随其用途而不同。目前研究的手臂看装配集成电路的微型臂、搬运几百公斤工作的大型臂。机器人的手有回转开、闭型， 平行连杆机构型、三指、五指等各种类型。l l 行走机构有腿、轮、履带、船等。实验研究的有两足、六足、八足的行走机构、仿生和蠕动机构及爬墙爬树等移动机构。l3. 机器人的控制l 机器人的控制主要包括操作器控制、行走控制和多机器人系统控制等方面。遥控作业多数是在非结构环境下进行的，因此大多数采用主从控制，现已研制出主从双向位置控制、主从双向位置、力伺服控制、主从力控制、计算机辅助遥控等方发。 l 双手协调控制中也采用了主从控崩， 主手的运动轨迹可以由示教或离线编程产生，而从手的运动轨迹在主手运动轨迹确定后，根据约束条件确定。采用冗余自由度的操作器可增加灵活性，冗余自由度可用来回避障碍，回避机械手在执行任务过程中难以处理的退化问题， 增加可操作性能， 因此冗余自由度操作器控制问题也有不少学者进行研究。l 另外行走机构的控制、多机器人的协同控制等方面也有不少成果。智能机器人图片欣赏智能电脑机器人动作机器人鼓手机器人会煎鸡蛋的机器人会拉车的机器人会拉小提琴的机器人医生机器人自动取水机器人清洁机器人智能机器人整体研究动向及预测l 自动化的需要推动了机器人进步，而机器人的发展提高了自动化水平。为了解决工业、原子能利用、空间探测， 海洋开发、排险，医疗、军事等领域自动化需要而研制有特定应用背景的智能机器人，基本上沿两条道路发展一是在一般工业机器人基础上，增加各种高性能传感器和知识库，使之具感知能力和动作规划能力；二是在遥控操作器基础上增加移动能力、环境感知能力、自诊断自学习力及自主能力。其中包括知识库和专家系统。l 由于研究目的性明确，针对性强， 实际需要迫切，制造单位与应用单位结合， 资金和人力集中使用， 因此成果显著见效快。目前应用研究主要集中在精密装配机器人、水下机器人、移动机器人等方面。另外，利用神经网络等新技术的智能机器人也引起了人们的重视。l 近几年来， 许多国家都把智能机器人列为高技术发展规划的重要内容。从研究方式来看，已打破单位和国家的聂限， 出现了单位联合， 跨国共同研究的趋势。从各国和国际间制订的研究计划来看，虽然项目各异， 但在研究特种作业的移动机器人方面都是不约面同， 说明特种作业的移动机器人是近期竞相研究的重点。l 目前， 基于感觉控制的第二代机器人已进入普及应用阶段。下一代机器人是具有自适应性、自主性和自然性的高级机器人，预计不久的将来可在技术上实现， 并开始应用。 日本仿真机器人l Telenoid R1非常像电影中的幽灵，与人“交谈”时一颦一笑酷似熟悉的亲友，仿佛一个被附体的幽魂。l 石黑浩设计Telenoid R1的本意应该是让人能够消除距离的隔阂，感受到远方亲友的温暖，然而它的外形实在让人温暖不起来。Telenoid R1苍白的仿真皮肤上没有一根毛发，没有双腿，两只胳膊也只有短短的一部分，整体看来非常像电影中的幽灵，当它与人“交谈”时，一颦一笑酷似熟悉的亲友，仿佛一个被附体的幽魂，给人十足的恐怖拐异之感。l 石黑浩称，Telenoid R1能给人友人亲临的感觉，人们会在使用的过程中慢慢适应它怪异的外观。美国解梦机器人l 美国机器人技术专家费尔南多奥若拉纳和布伦丹伯恩斯开发出一种名叫“睡眠觉醒”的智能机器人，这种机器人可以像演员那样将人在睡梦中的主要活动再次呈现出来。 l 奥若拉纳亲自充当了这款机器人的实验对象：他睡在位于纽约奥尔巴尼地区睡眠紊乱中心的一个实验室里，身上放置了许多传感器。科学家们花了一整夜的时间来记录奥若拉纳的眼睛活动情况，并且还通过记录脑电图和心电图来获取他的大脑及其他精神活动的信息。 l 奥若拉纳等人首先从这些数据中确定几种标准模式，然后将这些模式编入机器人的行为程序中，最后再使用这些程序处理所有数据，这样“睡眠觉醒”机器人就能按照程序将人梦境中的活动重新表演出来。