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智能机器人分类详解及发展方向(下篇)

       (4)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.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。

  按形态分类

  (1)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。

  (2)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。

  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,以下几点是机器人行业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)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(MultiAgentSystemMAS)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。

  (5)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。

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