劉勁威

摘 ? 要：智能機器人是我國人工智能在發(fā)展過程中的衍生產(chǎn)物，已經(jīng)成為了未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢。通過在智能機器人的構(gòu)建過程中融入可視化技術(shù)操作，使得越來越多的人開始知道智能機器人為生活帶來的幫助，也有越來越多的相關(guān)學者開始研究智能機器人的可視化技術(shù)發(fā)展，本文通過對可視化技術(shù)和智能機器人的概念進行界定，通過分析智能機器人的可視化流程和應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，來促進我國對于智能機器人可視化技術(shù)的研究應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能機器人 ?可視化 ?技術(shù)應(yīng)用 ?人工智能

中圖分類號：TP242.6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）07（c）-0001-02

伴隨著大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展，數(shù)據(jù)可視化從可視化技術(shù)中脫穎而出，獲得了社會的廣泛關(guān)注?？梢暬膽?yīng)用不僅可以增強數(shù)據(jù)方面的呈現(xiàn)效果，也可以使其中的隱藏信息得以被發(fā)現(xiàn)。當前我國的可視化應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，無論是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)還是交通數(shù)據(jù)，或者是文本數(shù)據(jù)和生物醫(yī)藥等方面，可視化技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)深入到人們生活的各個領(lǐng)域，而在智能機器人中融合可視化技術(shù)也可以使我國的智能機器人制造產(chǎn)業(yè)獲得長足的進步和發(fā)展。

1 ?可視化技術(shù)與智能機器人的理論界定

1.1 可視化技術(shù)

可視化技術(shù)在應(yīng)用過程中可以被用來解釋大量的數(shù)據(jù)，所以科學和工程計算領(lǐng)域?qū)τ诳梢暬夹g(shù)有了較早的應(yīng)用，可視化主要是將數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)化為圖形，從而賦予一些人們對于數(shù)據(jù)無法直接進行理解的洞察力內(nèi)容。漸漸地可視化技術(shù)會應(yīng)用到更多的領(lǐng)域當中，上到高速飛行模擬下到分子結(jié)構(gòu)式，可視化技術(shù)的應(yīng)用，現(xiàn)在已經(jīng)無處不在。而在互聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展過程中，可視化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行了強強聯(lián)合，通過實現(xiàn)遠程可視化服務(wù)來促進可視區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，注意內(nèi)容的核心技術(shù)是可視化的服務(wù)器硬件和軟件，而科學可視化的主要過程就是借助于建模手段來進行數(shù)據(jù)渲染，通過將數(shù)據(jù)直接映射成物體的幾何圖元在將幾何圖元直接描繪成圖形或者是圖像，使得繪制的圖形更加具有真實感。而且渲染本身是基于光學原理的光澤模型來計算物體可見面投影到觀察者眼中的光亮大小和色彩組成的，從而產(chǎn)生更加具有真實感的圖形內(nèi)容?？梢哉f，科學可視化已經(jīng)在我國的各行各業(yè)中有了明確的應(yīng)用價值，所以，在我國智能機器人的制造過程中也在逐步的應(yīng)用可視化技術(shù)，使得這一技術(shù)逐漸為大眾所知，并且成為我國科學技術(shù)發(fā)展的又一推動力量。

1.2 智能機器人概念

而當前所謂的智能機器人，就是將機器載體進入智能化階段，通過賦予機器人一定的交互與決策能力來讓智能機器人具備一定的自我學習能力和創(chuàng)造能力，而且這一機器載體不僅可以是機械構(gòu)造的，也可以是由生物和細胞進行構(gòu)建的?？偟膩碚f，智能機器人就是將人工智能技術(shù)與現(xiàn)代機器人的構(gòu)造相結(jié)合，通過一些明確的任務(wù)和實時模型作為基礎(chǔ)來進行問題的解決，而且這一解決過程不僅僅是單純的對固定性問題行思考，更多的時候已經(jīng)可以有智能機器人做出一定的決策，并且制定相應(yīng)的規(guī)劃，從而使智能機器人具備一定的學習功能和自我管理性功能。在智能機器人的分類過程中，不僅可以分為初級智能機器人和高級智能機器人，也可以通過機器人的自主性作為標準劃分為傳感性與自主性機器人，這些劃分標準在我國智能機器人的構(gòu)建過程當中有著十分重要的意義和價值。

1.3 智能機器人可視化功能性能要求

智能機器人的可視化交互設(shè)計的主要功能有仿真和監(jiān)控兩個方面，仿真就是在可視化的過程中通過將工作環(huán)境轉(zhuǎn)化為圖形化的編程控制程序來進行仿真，并且通過一定的圖形和數(shù)字方式來顯示仿真結(jié)果，從而更好的驗證程序的準確性。而監(jiān)控則是智能機器人在運動的過程中通過一些圖形圖像或數(shù)字的形式來顯示智能機器人的位置與監(jiān)控功能。在工作過程中，首先需要通過可視化來借助無線網(wǎng)絡(luò)給機器人的運動輸送相應(yīng)的控制指令，而控制程序則會將機器人的位置角度等信息實時發(fā)送給可視化，從而可視化根據(jù)所得信息在界面中進行機器人當前情況的反饋。而在監(jiān)控功能中，可視化首先會通過一路網(wǎng)絡(luò)來進行控制指令的發(fā)送從而控制機器人的運動，另一路則通過網(wǎng)絡(luò)來獲取相應(yīng)的視頻數(shù)據(jù)并將視頻顯示在可視化界面當中。

2 ?智能機器人可視化技術(shù)的設(shè)計應(yīng)用

2.1 積木世界

積木世界主要完成積木世界工作環(huán)境的新建、保存、打開、修改功能。其中新建有在線溝通模式和離線溝通模式，在線溝通模式就是在監(jiān)控模式下通過實際機器人行走的過程來對前方環(huán)境的掃描從而獲得相應(yīng)的構(gòu)圖，極限構(gòu)圖則是在仿真狀態(tài)下利用積木元素來構(gòu)建相應(yīng)的積木世界環(huán)境，打開則是將已經(jīng)導入的工作環(huán)境進行建立，并可以工作環(huán)境的基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的修改?！氨４妗笔菍⒓航⒌姆e木世界工作環(huán)境保存為XML文件?！巴顺觥笔峭瓿僧斂梢暬换ソ缑媸褂猛戤吅?，退出可視化界面的功能。

2.2 庫管理

庫管理是完成對積木庫和機器人庫的管理過程。庫管理包含“積木庫”和“機器人庫”兩個部分。其中，“積木庫”是各種積木元素的集合，包括矩形障礙物、椅子、床、柜子、桌子、灶臺、沙發(fā)、電視柜、茶幾九種障礙物，可以比較完整的描述一個室內(nèi)環(huán)境。同理，“機器人庫”則是各類機器人的集合。積木庫管理和機器人庫管理完成的功能是對積木庫和機器人庫中的元素進行添加、刪除、保存的功能。

2.3 機器人控制

機器人控制完成在仿真和監(jiān)控模式中控制機器運動的功能。機器人控制包含“遙控”、“路徑規(guī)劃（A*）;“路徑規(guī)劃（彈性帶）”、“腳本編輯”四個部分，其中“路徑規(guī)劃（A* ）”是通過使用A*算法在積木世界環(huán)境中規(guī)劃出一條可行路徑，并使機器人按照規(guī)劃的路徑運動;“路徑規(guī)劃（彈性帶）”是通過彈性帶算法在積木世界環(huán)境中規(guī)劃出一條可行路徑，并使機器人按照規(guī)劃的路徑運動;“腳本編輯”是通過編輯特定語法規(guī)則的一系列腳本發(fā)送給機器人，使機器人按照腳本進行運動。

2.4 工作模式

工作模式就是機器人的工作在任何狀態(tài)下都有仿真和監(jiān)控兩種模式，仿真是通過對圖形化的編程得到的控制程序進行仿真所運用到的可視化模式，這一階段中可視化和圖形化的編程屬于實時交互信息過程中，而監(jiān)控則是在實際運行過程中通過可視化來對機器人起到一定的監(jiān)控作用，這一過程中可視化與機器人處于實時交互信息過程中。

2.5 信息顯示

信息顯示就是將現(xiàn)有的環(huán)境信息和機器人相關(guān)信息以及視頻直接顯示到界面當中，環(huán)境信息包括環(huán)境的大小和現(xiàn)狀情況，機器人信息則包括機器人當前所處的位置與角度，視頻是在監(jiān)控過程中機器人能否通過攝像頭來獲取相應(yīng)的信息情況，另外信息顯示還包括網(wǎng)絡(luò)連接是否正常的情況顯示。

3 ?結(jié)語

智能機器人在我國的經(jīng)濟發(fā)展過程中已經(jīng)逐漸走入了千家萬戶，而智能機器人的應(yīng)用，也讓人類的生活變得更加便捷高效，在這一過程中，只有切實把握智能機器人的新技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合現(xiàn)有的科學研究成果來對智能機器人進行分析整整合，才能更好的將智能型設(shè)備應(yīng)用在日常生活中，從而提升社會公眾的生活質(zhì)量。

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