工業(yè)機器人和服務機器人的特點及發(fā)展趨勢分析

徐才廣

摘要：科學技術的快速發(fā)展加快了我國產(chǎn)業(yè)變革的步伐，工業(yè)機器人和服務機器人在我國的各個領域得到了廣泛的應用，對于促進我國的經(jīng)濟發(fā)展以及提高人們的生活質(zhì)量發(fā)揮了重要的作用。文章主要對工業(yè)機器人和服務機器人的特點以及發(fā)展趨勢進行分析。

關鍵詞：工業(yè)機器人；服務機器人；特點；趨勢

機器人是按照人類設定的程序進行自動控制的機器，根據(jù)應用的領域以及功能的不同將其分為工業(yè)機器人和服務機器人。工業(yè)機器人在我國的發(fā)展歷史較早，工業(yè)機器人在工業(yè)領域中的應用有效的提高了生產(chǎn)效率，降低人類操作的危險性。隨著研發(fā)技術的發(fā)展，工業(yè)機器人的應用范圍不斷擴大，從傳統(tǒng)的制造領域向服務業(yè)、醫(yī)療行業(yè)甚至太空作業(yè)發(fā)展。服務機器人在我國的起步較晚，自定位導航、智能控制、路徑規(guī)劃是服務機器人的主要特點，目前的應用范圍主要有保養(yǎng)、修理、運輸、清洗、救援以及監(jiān)護等。

一、工業(yè)機器人和服務機器人的特點

工業(yè)機器人主要是依靠自身動力以及邏輯編程控制來自動執(zhí)行工作的機器裝置，目前主要是面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或者多自由度的機器人。工業(yè)機器人的特點主要有以下幾個方面：第一，可編程。工業(yè)機器人能夠根據(jù)工作環(huán)境和條件的不同，編寫不同的程序以適應工作的需要，靈活性較強。第二，擬人化。工業(yè)機器人的結構設計在與人體結構方面有很大的相似度，主要表現(xiàn)在多關節(jié)機械手。同時還模擬了人體各種感覺器官的傳感器，有較強的適應能力。第三，通用性。即使是同一型號或者一個系列的機器人，通過改變控制程序或者安裝方式，可以讓機器人執(zhí)行不同的作業(yè)任務。第四，高集成性。工業(yè)機器人所涉及的學科內(nèi)容非常廣泛，是將機械技術、微電子技術、計算機技術等集成在一起，功能越來越強大。服務機器人與工業(yè)機器人相比，智能化程度更高一些，主要是利用優(yōu)化計算、神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊控制和傳感器等智能控制技術來進行自主導航定位以及路徑規(guī)劃，可以脫離人為控制而自主規(guī)劃導航。其集成多功能模塊，能夠為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的服務。

二、工業(yè)機器人和服務機器人的發(fā)展趨勢

在我國科學技術以及制造技術快速發(fā)展的背景下，機器人的發(fā)展突破了種種難關，逐漸向智能化、數(shù)字化、模塊化和協(xié)作機器人等方向發(fā)展，功能愈加完善，精度更高，作業(yè)范圍更廣，這些也將成為我國自主知識產(chǎn)權的重要成果，主要表現(xiàn)在如下幾個方面：

第一，隨著我國人工智能技術的發(fā)展以及大數(shù)據(jù)技術的應用，智能化和數(shù)字化會是機器人發(fā)展的重要方向。機器人智能化和數(shù)字化在性能上更加完善，工業(yè)機器人對精度的要求更高，可在核能、航天、生物工程等高科技行業(yè)中應用，既能夠解決勞動力短缺的問題，又能夠提高作業(yè)效率。服務機器人在操作和維護方面會更加便捷。

第二，仿生性是機器人發(fā)展的方向之一。有些工作的作業(yè)環(huán)境比較惡劣，對人類生命安全會產(chǎn)生一定的威脅，所以仿生機器人可以代替人類進行工作，比如水下清洗機器人，就會利用仿生魚機器人，來適應環(huán)境的需要。

第三，傳感融合技術會讓機器人逐漸擺脫單一程序控制的限制，通過傳感技術的改進，機器人可以擁有像人類一樣的視覺、聽覺和觸覺等，工人智能水平更高。

第四，論是工業(yè)機器人還是服務機器人，其最終目的都是減輕勞動者工作負擔，為人類提供服務。為了促進機器人應用領域和使用范圍的普及，在操控技術方面的改革是未來重要的發(fā)展方向之一。對機器人控制系統(tǒng)的革新，可以讓普通消費者不需要專業(yè)技術即可操作機器人，同時在作業(yè)環(huán)境發(fā)生變化的情況下，只需要投入較少的資金和時間就可更改機器人的性能，適應性能更強，操作更加簡便。

第五，協(xié)作機器人是指與人類共同協(xié)作并且不會侵犯人類安全的機器人，這類機器人的使用和安裝都更加便捷，所需要的空間較小，資源消耗少。比如在汽車裝配環(huán)節(jié)的應用，在航空航天領域的檢查、鉆孔、焊接等方面的應用，在電子行業(yè)的裝配、分發(fā)、檢查、處理以及在生命科學等領域都會發(fā)揮重要的作用。

第六，服務機器人的研發(fā)進程相對較慢，但是在我國的一些領域中已經(jīng)取得了顯著的成效。比如在醫(yī)療領域的骨骼恢復和手術機器人會是服務機器人未來發(fā)展的重要方向。在軍事領域的排爆機器人可以減少對人類造成的危害，在農(nóng)業(yè)領域應用的機器人會提高作物的產(chǎn)量，減少病蟲害的發(fā)生。服務機器人的發(fā)展空間巨大，會為我國社會的發(fā)展帶來重要的變革。

三、結語

工業(yè)機器人和服務機器人的共同點都是讓人們從繁重的工作中解脫出來，降低人工操作的危險性，有效提高作業(yè)的精準度。在人工智能技術快速發(fā)展的環(huán)境下，為工業(yè)機器人和服務機器人的發(fā)展奠定了良好的基礎?？萍紕?chuàng)新勢必會促進工業(yè)機器人和服務機器人向更加綜合化、智能化、集成化的方向發(fā)展，為促進我國的全面發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。