智能機器人技術的發(fā)展

李正

【摘 ?要】隨著計算機技術的高速發(fā)展，人工智能（AI）技術快速興起，已成為中國重大技術之一。論文簡略說明智能機器人的發(fā)展情況，以及智能機器人的構成部分，闡述基于機器學習方法的智能機器人的使用原理，最后對智能機器人的應用方向和未來發(fā)展等幾個部分展開分析。

【Abstract】With the rapid development of computer technology， artificial intelligence （AI） technology rises rapidly. It has become one of ?China's great technologies. This paper briefly describes the development situation of intelligent robot， as well as the components of intelligent robot， expounds the use principle of intelligent robot based on machine learning method， and finally analyzes the application direction and future development of intelligent robot.

【關鍵詞】智能機器人技術;發(fā)展歷程;科技

【Keywords】intelligent robot technology; development history; science and technology

【中圖分類號】TP242.6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2020）02-0158-02

1 引言

AI機器人領域的不斷發(fā)展進一步提高了世界的發(fā)展速度和水平。一些AI機器人的發(fā)展更是逐步融入人們的生活。通過處理器和（機械臂）的相互協(xié)作，智能機器人的應用越來越廣泛。

2 機器人技術的發(fā)展

人工智能的不斷發(fā)展使得智能機器人技術快速進步，它在各個國家的綜合國力之中已經變得非常重要，所以這個技術完全可以在某些方面表現(xiàn)出這個國家是否強盛[1]。因為機器人技術的領先使得美國在這個方面已成為龍頭，并且G·C·Devol還發(fā)明了世界上第一個機器人并獲得了專利，這是人工智能的里程碑。

1960年，第一個機器人在美國被發(fā)明出來。所以智能機器人的技術快速受到各個國家的重視并且得到了飛速發(fā)展。目前，智能機器人技術被引用到了各個行業(yè)，有的人工沒有辦法完成的事對機器人來說卻非常輕松。人工智能機器人在創(chuàng)造出龐大的經濟效益的同時，也在使人們的生活更加舒適并且智能化。就此而言，它的發(fā)展應遠不及此。社會已經在人工智能的道路上穩(wěn)步前進，并且未來的機器人很有可能與人體結合，成為人主導機器的強大生命體，這種人體與機器相結合的模式并不是人操控計算機或者機器的模式，而是真正的人體與機器的有機融合。

現(xiàn)實中，殘疾人操控假肢就是對人體與機器融合模式的肯定與證明。通過肌肉信號控制機器的方法正是人們對未來智能機器人的觸及，而這種方法通過肌肉信號與機器相互結合的模式可能是在未來解決人體結構限制等一系列問題的辦法。

現(xiàn)在，從社會各企業(yè)的實力和技術來看，機器人的產業(yè)鏈還只是處于發(fā)展初期。但機器人已經逐漸運用到了各個行業(yè)中，包括醫(yī)療、工業(yè)、教育、服務、軍事、家庭，等等一系列行業(yè)，AI技術的不斷發(fā)展使得機器人在某些方面已經可以替代人工操作。大數(shù)據(jù)云計算、GPU圖像技術的發(fā)展已經給智能機器人帶來了很良好的發(fā)展機會。機器人“深度學習”的功能使得它有了類似人類大腦思考的功能，使得其可以像人類一樣進行各類的工作，甚至是在某些方面可以替代人類。

但是智能機器人的發(fā)展也會為社會帶來一些技術和倫理風險，這些風險也是這項技術中的一部份組成。我們應該熟知這些風險，并且能夠有效地防范這些技術缺陷和倫理風險。智能機器人中的應用過程開發(fā)和法律法規(guī)的完善是我們應著手解決的問題，制定相應的AI機器人法律并且在AI機器人發(fā)展的倫理評估必須嚴格遵守人道主義。在機器人技術的逐漸發(fā)展中，機器人社會制度也會慢慢得到完善，如此才能確保此技術更進一步地發(fā)展，并為人類社會帶來實質性的價值。

在未來，當機器人大量涌入各行各業(yè)時，人們將面臨著失業(yè)，不僅僅是對我國而言，在近期內，更多負面問題來自于智能機器人對從事中低技能勞動工作者行業(yè)的沖擊。在長期的發(fā)展來看，當智能機器人技術進入廣泛應用時期，將有很大的可能會引發(fā)蝴蝶效應，發(fā)展出我們無法預測和解決的重大困局。但就目前而言，機器人在各產業(yè)的使用并沒有帶來實質性的就業(yè)問題，雙方并沒有排斥效應。但使用的范圍正從普通低水平簡單勞動逐漸發(fā)展到有經驗技術勞動，在向從事知識技能工作發(fā)展，對普通的勞動力替代也會逐漸轉變成高水平技能工作者。智能機器人產業(yè)的發(fā)展已經成為國家制造業(yè)的一個不可阻擋的巨大競爭趨勢，勞動力被替代的速度和規(guī)模已經慢慢顯現(xiàn)了出來。首先，必須加強對各行各業(yè)的工作人員的技能培養(yǎng)，在短期內對人們進行更高層次的培養(yǎng)，加強各行業(yè)勞動工作者的素質培養(yǎng)并提高他們的工作制度適應性;其次，必須加強教育行業(yè)體系建設，提高人們的知識素質才是關鍵;最后，完善就業(yè)體系、鼓勵創(chuàng)業(yè)并帶動就業(yè)，加大社會的就業(yè)容量，完善社會保障制度和事業(yè)扶持制度來確保未來就業(yè)不利、事業(yè)工作者的生活并規(guī)避其帶來的各種風險。

3 智能機器人的構成部分

智能機器人由三大主系統(tǒng)和六個分系統(tǒng)組成。三大主系統(tǒng)是由機器系統(tǒng)部、傳輸感知部、操控部構建而成。裝備驅動系統(tǒng)、機器結構系統(tǒng)、感覺感應系統(tǒng)、機器與環(huán)境互換系統(tǒng)、人為操作互換和操控系統(tǒng)共同組成六個分系統(tǒng)。

裝備驅動系統(tǒng)：能夠讓機器人運行，并且各個關節(jié)即各個運行自由度的機器傳動裝備。這種系統(tǒng)就是裝備驅動系統(tǒng)。例如，液壓機器傳動、氣壓機器傳動、電動機器傳動，或者是把它們集結起來的綜合系統(tǒng)，并且可以是直接驅動或通過同步帶、輪系、鏈條、諧波齒輪等機械機器傳動機構進行間接機器傳動的系統(tǒng)。

機器構造傳動：這種為機器人所使用的機器結構系統(tǒng)由機座、手臂和末端操作器構成，各個結構都是若干個自由度的機器系統(tǒng)組成。若基座含有行走結構，則構成行走機器人;若基座不含有行走及彎腰結構，則構成單機器人臂。手臂大多由上臂、下臂、手腕組成，其中末端操作器是直接安裝在手腕上的一個重要部件，它既可以是二手指或多手指的手抓，也可以是噴漆槍、焊具等作業(yè)工具[2]。

感覺感應系統(tǒng)：通過內部傳感器單元和外部傳感器單元組成，這兩個單元用以獲得內部和外部環(huán)境狀態(tài)中有用的信息。其中，智能傳感器的應用使得機器人的機動性、適應性和智能化的水準都有了明顯的提高。雖然人類的感覺感應系統(tǒng)對外部世界信息的感知是極其靈巧的，但是對于一些特殊的信息來說，傳感器明顯比人類的感覺感應系統(tǒng)更加有效率[3]。

機器與環(huán)境互換系統(tǒng)：現(xiàn)有的智能機器人和外環(huán)境的裝備相聯(lián)系和協(xié)調的系統(tǒng)。機器人和外部裝備一起構建成一個功能模塊，如對物品的加工、對物品的焊接、對物品的裝配等模塊，并且可以是很多個機器人、機床或者裝備、零件儲存裝備等一起構建成一個能夠解決龐雜任務的功能模塊。

人為操作互換系統(tǒng)：控制人員與機器人控制并與機器人緊密聯(lián)系的裝備[4]。例如，標準的計算機終端、指令操控臺、顯示板、危險信號警報器等。這個系統(tǒng)總結起來分類為指令給定裝備和顯示裝備。

操控系統(tǒng)：它的任務是由機器人的工作指令程序和傳感器回饋的信號安排機器人的執(zhí)行機構來實現(xiàn)規(guī)劃的運行和功能[5]。如果機器人不含有信息回饋的能力，則是開環(huán)操控系統(tǒng);若含有信息回饋的能力，則為閉環(huán)操控系統(tǒng)。根據(jù)可控制原理，操控系統(tǒng)可以分為程序操控系統(tǒng)、適應性的操控系統(tǒng)和人工智能操控系統(tǒng)。根據(jù)操控運行的形式，操控系統(tǒng)可分為點位操控和軌跡操控。

4 結語

雖然我們的生活中暫時難以看見智能機器人的存在，但是技術領域已經有了相關的突破，所以智能與生活相互結合的時代已然來臨。智能制造業(yè)的發(fā)展使得人們的生活變得更加舒適與智能化。21世紀，人工智能的發(fā)展使世界五彩斑斕，但在機器人技術的發(fā)展過程中還有許多的技術難題和社會問題，如果我們解決了這些難題，世界的環(huán)境將變成一個什么樣子，誰也無法描述出來，但如果我們本著科學發(fā)展和為人們造福的宗旨，世界一定會越來越漂亮。需要人們思考和解決，從而推動智能機器人技術不斷發(fā)展。

【參考文獻】

【1】李廉水，石喜愛.中國制造業(yè)40年：智能化進程與展望[J].中國軟科學，2019（01）：1-9+30.

【2】嚴帥，張紫君.廣州市智能裝備產業(yè)集群發(fā)展現(xiàn)狀及對策[J].科技管理研究，2019（01）：137-148.

【3】龔東軍，陳淑玲.論智能制造的發(fā)展與智能工廠的實踐[J].機械制造，2019（02）：1-4.

【4】俞道凱.瞄準前沿，主動謀劃——“智能制造與機器人理論及技術研究叢書”策劃體會[J].新聞研究導刊，2019（01）：195-196.

【5】韓江波.我國智能制造發(fā)展的案例對比與路徑創(chuàng)新研究[J].技術經濟與管理研究，2019（01）：87-94.