摘 要：本文簡(jiǎn)要介紹了智能機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，以及世界各國(guó)智能機(jī)器人的發(fā)展水平，從幾個(gè)典型的方面介紹了智能機(jī)器人在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，討論了智能機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)未來(lái)技術(shù)的展望，分析了我國(guó)在智能機(jī)器人方面發(fā)展并提出期望。

關(guān)鍵詞：智能機(jī)器人；發(fā)展現(xiàn)狀；應(yīng)用；趨勢(shì)

1、引言

智能機(jī)器人則是一個(gè)在感知-思維-效應(yīng)方面全面模擬人的機(jī)器系統(tǒng)，它是人工智能技術(shù)的綜合試驗(yàn)場(chǎng)，可以全面地考察人工智能各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)，研究它們相互之間的關(guān)系。還可以在有害環(huán)境中代替人從事危險(xiǎn)工作、上天下海、戰(zhàn)場(chǎng)作業(yè)等方面大顯身手。隨著智能機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，人們期望智能機(jī)器人在更多領(lǐng)域?yàn)槿祟惙?wù)，代替人類完成更復(fù)雜的工作。然而，智能機(jī)器人所處的環(huán)境往往是未知的、很難預(yù)測(cè)。智能機(jī)器人所要完成的工作任務(wù)也越來(lái)越復(fù)雜；對(duì)智能機(jī)器人行為進(jìn)行人工分析、設(shè)計(jì)也變得越來(lái)越困難。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)智能機(jī)器人的研究不斷深入。

2、國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀綜述

2.1智能機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀

目前研制中的智能機(jī)器人智能水平并不高，只能說(shuō)是智能機(jī)器人的初級(jí)階段。智能機(jī)器人研究中當(dāng)前的核心問(wèn)題有兩方面：一方面是，提高智能機(jī)器人的自主性，這是就智能機(jī)器人與人的關(guān)系而言，即希望智能機(jī)器人進(jìn)一步獨(dú)立于人，具有更為友善的人機(jī)界面。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)，希望操作人員只要給出要完成的任務(wù)，而機(jī)器能自動(dòng)形成完成該任務(wù)的步驟，并自動(dòng)完成它。另一方面是，提高智能機(jī)器人的適應(yīng)性，提高智能機(jī)器人適應(yīng)環(huán)境變化的能力，這是就智能機(jī)器人與環(huán)境的關(guān)系而言，希望加強(qiáng)它們之間的交互關(guān)系。

智能機(jī)器人涉及到許多關(guān)鍵技術(shù)，這些技術(shù)關(guān)系到智能機(jī)器人的智能性的高低。這些關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面：多傳感信息耦合技術(shù)，多傳感器信息融合就是指綜合來(lái)自多個(gè)傳感器的感知數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生更可靠、更準(zhǔn)確或更全面的信息，經(jīng)過(guò)融合的多傳感器系統(tǒng)能夠更加完善、精確地反映檢測(cè)對(duì)象的特性，消除信息的不確定性，提高信息的可靠性；導(dǎo)航和定位技術(shù)，在自主移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航中，無(wú)論是局部實(shí)時(shí)避障還是全局規(guī)劃，都需要精確知道機(jī)器人或障礙物的當(dāng)前狀態(tài)及位置，以完成導(dǎo)航、避障及路徑規(guī)劃等任務(wù)；路徑規(guī)劃技術(shù)，最優(yōu)路徑規(guī)劃就是依據(jù)某個(gè)或某些優(yōu)化準(zhǔn)則，在機(jī)器人工作空間中找到一條從起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)、可以避開(kāi)障礙物的最優(yōu)路徑；機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)，機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的工作包括圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出和顯示，核心任務(wù)是特征提取、圖像分割和圖像辨識(shí)；智能控制技術(shù)，智能控制方法提高了機(jī)器人的速度及精度；人機(jī)接口技術(shù)，人機(jī)接口技術(shù)是研究如何使人方便自然地與計(jì)算機(jī)交流。

2.2智能機(jī)器人的廣泛應(yīng)用

現(xiàn)代智能機(jī)器人基本能按人的指令完成各種比較復(fù)雜的工作，如深海探測(cè)、作戰(zhàn)、偵察、搜集情報(bào)、搶險(xiǎn)、服務(wù)等工作，模擬完成人類不能或不愿完成的任務(wù)，不僅能自主完成工作，而且能與人共同協(xié)作完成任務(wù)或在人的指導(dǎo)下完成任務(wù)，在不同領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在國(guó)防領(lǐng)域中，軍用智能機(jī)器人得到前所未有的重視和發(fā)展，近年來(lái)，美英等國(guó)研制出第二代軍用智能機(jī)器人，其特點(diǎn)是采用自主控制方式，能完成偵察、作戰(zhàn)和后勤支援等任務(wù)，在戰(zhàn)場(chǎng)上具有看、嗅等能力，能夠自動(dòng)跟蹤地形和選擇道路，具有自動(dòng)搜索、識(shí)別和消滅敵方目標(biāo)的功能。如美國(guó)的Navplab自主導(dǎo)航車，SSV自主地面戰(zhàn)車等。在未來(lái)的軍事智能機(jī)器人中，還會(huì)有智能戰(zhàn)斗機(jī)器人、智能偵察機(jī)器人、智能警戒機(jī)器人、智能工兵機(jī)器人、智能運(yùn)輸機(jī)器人等等，成為國(guó)防裝備中新的亮點(diǎn)。

現(xiàn)代智能機(jī)器人不僅在上述方面有廣泛應(yīng)用，而將滲透到生活的各個(gè)方面，像在煤炭工業(yè)在礦業(yè)方面，考慮到社會(huì)上對(duì)煤炭需求量日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)和煤炭開(kāi)采的惡劣環(huán)境，將智能機(jī)器人應(yīng)用于礦業(yè)勢(shì)在必行。在建筑方面，有高層建筑抹灰機(jī)器人、預(yù)制件安裝機(jī)器人、室內(nèi)裝修機(jī)器人、擦玻璃機(jī)器人、地面拋光機(jī)器人等。在核工業(yè)方面，主要研究機(jī)構(gòu)靈巧、動(dòng)作準(zhǔn)確可靠、反應(yīng)快、重量輕的機(jī)器人等等。智能機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴(kuò)大，人們期望智能機(jī)器人能在更多的領(lǐng)域?yàn)槿祟惙?wù)，代替人類完成更多更復(fù)雜的工作。

3 討論與展望

3.1智能機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)展望

智能機(jī)器人具有廣闊的發(fā)展前景，目前機(jī)器人的研究正處于第三代智能機(jī)器人階段，盡管國(guó)內(nèi)外對(duì)此的研究已經(jīng)取得了許多成果。但其智能化水平仍然不盡人意。未來(lái)的智能機(jī)器人應(yīng)當(dāng)在以下幾方面著力發(fā)展：面向任務(wù)，由于目前人工智能還不能提供實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器的完整理論和方法，已有的人工智能技術(shù)大多數(shù)要依賴領(lǐng)域知識(shí)，因此當(dāng)我們把機(jī)器要完成的任務(wù)加以限定，及發(fā)展面向任務(wù)的特種機(jī)器人，那么已有的人工智能技術(shù)就能發(fā)揮作用，使開(kāi)發(fā)這種類型的智能機(jī)器人成為可能；傳感技術(shù)和集成技術(shù)，在現(xiàn)有傳感器的基礎(chǔ)上發(fā)展更好、更先進(jìn)的處理方法和其實(shí)現(xiàn)手段，或者尋找新型傳感器，同時(shí)提高集成技術(shù)，增加信息的融合；機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)化，利用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各種機(jī)器人連接到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行有效的控制；機(jī)器學(xué)習(xí)，各種機(jī)器學(xué)習(xí)算法的出現(xiàn)推動(dòng)了人工智能的發(fā)展，強(qiáng)化學(xué)習(xí)、蟻群算法、免疫算法等可以用到機(jī)器人系統(tǒng)中，使其具有類似人的學(xué)習(xí)能力，以適應(yīng)日益復(fù)雜的、不確定和非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境；智能人機(jī)接口，人機(jī)交互的需求越來(lái)越向簡(jiǎn)單化、多樣化、智能化、人性化方向發(fā)展，因此需要研究并設(shè)計(jì)各種智能人機(jī)接口如多語(yǔ)種語(yǔ)音、自然語(yǔ)言理解、圖像、手寫字識(shí)別等，以更好地適應(yīng)不同的用戶和不同的應(yīng)用任務(wù)，提高人與機(jī)器人交互的和諧性； 多機(jī)器人協(xié)調(diào)作業(yè)，組織和控制多個(gè)機(jī)器人來(lái)協(xié)作完成單機(jī)器人無(wú)法完成的復(fù)雜任務(wù)，在復(fù)雜未知環(huán)境下實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)推理反應(yīng)以及交互的群體決策和操作。

3.2建議及設(shè)想

由于現(xiàn)有的智能機(jī)器人的智能水平還不夠高，因此在今后的發(fā)展中，努力提高各發(fā)面的技術(shù)及其綜合應(yīng)用，大力提高智能機(jī)器人的智能程度，提高智能機(jī)器人的自主性和適應(yīng)性，是智能機(jī)器人發(fā)展的關(guān)鍵。同時(shí)，智能機(jī)器人涉及多個(gè)學(xué)科的協(xié)同工作，不僅包括技術(shù)基礎(chǔ)，甚至還包括心理學(xué)、倫理學(xué)等社會(huì)科學(xué)，讓智能機(jī)器人完成有益于人類的工作，使人類從繁重、重復(fù)、危險(xiǎn)的工作中解脫出來(lái)，就像科幻作家阿西莫夫的“機(jī)器人學(xué)三大法則”一樣，讓智能機(jī)器人真正為人類利益服務(wù)，而不能成為反人類的工具。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，各行各業(yè)都會(huì)充滿形形色色的智能機(jī)器人，科幻小說(shuō)中的場(chǎng)景將在科學(xué)家們的努力下逐步成為現(xiàn)實(shí)，很好地提高人類的生活品質(zhì)和對(duì)未知事物的探索能力。

我國(guó)的智能機(jī)器人發(fā)展還落后于世界先進(jìn)水平，而智能機(jī)器人又是高科技的集中體現(xiàn)，具有重要的發(fā)展價(jià)值，因此我國(guó)在智能機(jī)器人領(lǐng)域要認(rèn)清形勢(shì)、明確發(fā)展發(fā)現(xiàn)和目標(biāo)，采取符合我國(guó)國(guó)情的可行發(fā)展對(duì)策，努力縮小與世界領(lǐng)先水平的差距，早日讓智能機(jī)器人全面為社會(huì)的發(fā)展服務(wù)。相信經(jīng)過(guò)政府的重視和投入，科技工作者的不懈奮斗，我國(guó)的智能機(jī)器人發(fā)展水平能達(dá)到新的高度。

作者簡(jiǎn)介

閆貴龍（1976-），男，天津市，現(xiàn)職稱：助理工程師，本科，研究方向：智能機(jī)器人應(yīng)用。