摘要:21世纪以来,人类对机器人的发展越来越重视。作为对未来的高科技产业最具指导意义的机器人技术。服务类机器人主要集成了语音处理和人脸识别的技术。家庭服务类机器人不仅能够用智能化的手段让人们解脱双手,它能独立的完成家务;同时随着现在人口的老龄化,家庭服务类机器人能够起到照顾和陪伴老人。
关键词:服务机器人;自动控制;工业革命;发展前景
1前言
人机共融是新一代机器人的本质属性,人与机器人的智能融合是提升服务机器人智能水平的重要途径.随着服务机器人逐渐走进人们的日常生活,人们已将其视为能与环境、人类和其他机器人进行自然交互、自主适应复杂动态环境并协同作业的智能伙伴.进一步的,人们更希望服务机器人能够对人类的行为或需求做出动态回应,而其中所需要的关键能力就包括机器人如何跟随并理解人类的行为.相比于传统机器人,新一代机器人特别是室内服务机器人在人机空间共享与自然交互理解方面存在更高的研究需求和应用挑战.在人机共享环境下实现适应环境并与人共融的跟随任务,智能机器人需要具备动态非结构环境感知和场景理解、人类行为意图认知、人机互助行为实时自主优化决策以及机器人与人安全协作等能力,从而实现具有主动性、适应性和可解释性的智能行为.
2从标准化角度看家用和类似用途服务机器人的含义
当前,机器人领域的标准化工作,包括标准体系构建,以机器人的用途为分类依据的趋势已经形成。国际机器人联合会(IFR)及其他国际标准化组织,通常把机器人分为工业机器人和服务机器人两类;而将服务机器人又分为个人/家用服务机器人和专业服务机器人。而在国际电工委员会(IEC)的相关工作和研究中,个人/家用服务机器人又被称作家用和类似用途服务机器人。家用和类似用途服务机器人中的“家用”二字从服务对象和范围的角度分析,具有以下基本特征:基于家庭环境而设计;适合在家庭环境下使用;以家庭环境下的人员为服务对象(服务对象的数量相对较少);接受服务或操作机器人的家庭人员不需要具备专业知识和专业技能或不需要经过专门培训。“类似用途”是相对于家庭用途而言的,为便于描述,即其“应用场景”与家用相同。其特征是:基于家庭环境相类似的环境要求而设计;可在与家庭环境类似的如办公室、咖啡馆、教室、酒店、餐厅、食堂、商场或户外场所等环境下使用;以这一环境下的人员为服务对象,且这些人员不需要具备某些专业知识和专业技能或不需要经过专门培训;服务对象可能为数众多,成份多样。如在公共场所使用的某种学习、娱乐机器人。综上分析,我们可以看出,家用和类似用途服务机器人与现在已经被广泛使用和认可的家用和类似用途电器的概念,在使用范围和适用人群上几乎完全一致。因此,我们可以从另外一个角度来描述家用和类似用途服务机器人的概念,即,应用了机器人技术的家用和类似用途电器。
3服务型机器人的基础结构及分类
3.1服务型机器人的基础结构
服务型机器人的设计过程包括外型,机械结构,电路硬件,软件编程等多方面的设计,其主要包括机械部分的设计、硬件部分的设计、软件部分的设计、运动模块、视觉模块、语音模块、手臂控制模块等。
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3.2服务型机器人的分类
服务机器人面向对象群体广阔,贴近人们生活,有的还拥有人工智能、语音交互、人脸识别、场景理解乃至更高级的自主决策行为等各种功能。目前市场上的服务类机器人主要都有家务类机器人、工业化机器人、医疗类机器人等。其中家务类机器人的以其不断的小型化和多功能化等优势在这些年的时间内得到了飞速的发展,也进入了普通的家庭中。工业化机器人主要应用于工业生产方面,在工业流水线上,各类机器人扮演着不同的角色来帮助工人生产提高效率,这类机器人应用的时间较早。医疗类机器人是从医学的需求发展而来的。现代手术进入了微创时代,微创手术的成功不仅依赖于医生高超的手术技能,也依赖于优良的手术工具。服务机器人与工业机器人的明显区别在于,工业机器人都是按照预先设定好的参数进行工作,其工作内容可以说是固定的,而服务类机器人所要工作的内容通常都是未知的,因此,在技术性能方面,相比工业机器人对运行精确度的重视,服务机器人更侧重于对环境的感知能力和人机交互能力。相应地,服务机器人在硬件方面,对传感器及其相关的电子元器件性能要求较高;软件方面,则依赖于人工智能技术的发展。
4服务类机器人未来发展趋势
服务类机器人虽然其市场潜在需求很大,但是总的产业量却很小。已有很多科技公司开始涉及服务类机器人的生产与研发,但是目前的技术还不够成熟所以其离产业化的距离还很遥远。在产业化方面的不足,已经引起了各界人士的关注。服务机器人只有产业化发展,才能更好推动服务机器人市场进步。服务类机器人的发展需要人工智能方面的引入,因为服务类机器人更注重与在使用过程中的体验感。因此,这类机器人对信息的反馈速度和信息处理速度的要求更加严格,对深度学习、语义分析、视觉图像处理等人工智能的要求更高。所以一方面日后的服务类机器人会更加的向人工智能方向发展。而另一方面家庭化也是服务类机器人的发展趋势之一。随着物联网发展迅速,随着物联网的不断普及,未来的物联网技术会不断的家庭化,这会带来更大的信息上的变革。而家庭化的机器人必然也会随着物联网的技术应用到家庭服务当中。从自身使用功能的角度,传统意义上服务机器人所发挥的作用主要体现于两个方面:一是人工替代,将人类从繁琐而重复的简单劳动中解放出来;二是功能延伸,即实现人类本身不可能完成的功能,类似于新工具的产生。除了通过人工替代和功能延伸等方式创造直接经济价值之外,服务机器人正逐步成为物联网的重要组成部分和信息承载主体。
5结语
随着国家科技的进步和发展,服务类机器人应运而生,并在许多领域得到了广泛的应用,为促进国家的经济发展发挥了积极的作用。针对目前国内服务类机器人的发展现状,应积极结合国外技术优势,对国内服务类机器人进行进一步的研究和改进,以促进更多国内人才愿意贡献研究和技术力量,促进其长期发展。在科技日新月异的今天,受到中国制造2025一系列政策的推动,中国将在机器人技术方面面临更大的机遇与挑战,我们要做的就是打好基础,把创新放在首要位置,要逐渐的缩小与机器强国的差距甚至要在某些方面超越他们。同时我们要把握好这个机遇,争取早日实现服务机器人的智能化、产业化、市场化。
参考文献:
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[3]国家机器人标准体系建设指南[S].
基金项目:(广西大学生创业训练项目立项编号:201810595088)
论文作者:段国鑫,韩刘远志,黄柳,潘振强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/9
标签:机器人论文; 家庭论文; 机器论文; 环境论文; 类似论文; 用途论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第25期论文;