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  • 从工业到家务 机器人改善人类生活

    中国教育装备采购网2012-10-25 10:35围观1947次我要分享我要投稿

      机器人,该是什么样子?相信一千个人就会有一千个答案,《阿凡达》里的铁甲战士、或者是变形金刚这样的铁甲怪物;阿童木、机器猫等“萌死人”的玩偶;或者就是如许多日本影视片里所描绘的那样,一个个外貌、语言甚至思维与常人无异。

      从上个世纪60年代起步,全世界的机器人技术都在迅速发展。类人程度越来越高。无可否认,机器人已经离我们越来越近,正不断影响着我们的生活。由于工业机器人的大量应用,小汽车生产流水线速度大大加快,直接导致其价格更加低廉,轿车不断走进千家万户。机器人自动吸尘器等智能装置也开始在家电市场上崭露头角,吸引许多消费者的目光。

      对于机器人,人类曾有过恐惧,害怕其如一些科幻电影那样“占领”地球,危及人类生存。但至少从目前看,这些还很遥远。我们要做的,是让它们更好地造福人类。当然,对于中国来说,发展机器人的道路还很漫长。但至少,曙光已经显现。

      人工智能机器人:人机对话将成为可能

      具备与人类交谈的智能电脑长久以来就是科幻作品的一个重要桥段,例如科幻影片《2001太空漫游》中的电脑“哈尔”、《复仇者联盟》中钢铁大亨的智能战士。最近,英国阿伯丁大学启动了一项新的研究计划,在3年内研发出允许机器人与人类进行交谈,甚至讨论具体决定的系统。

      对话中,操作人员可以就电脑作出的决定询问理由,是否存在其他选择以及为何放弃这些选择。研究者表示,这一系统允许操作人员质疑或者否决机器人的决定。必要的时候,他们可以准许电脑系统打破或者变通规则,以更好地利用资源或者确保安全。这种交流的最终目的是让机器人成为人类喜欢和信任的系统。这种人-机交流是双向的,有时候,操作人员可能不喜欢机器人给出的解决方案,但机器人会说“对不起,这是所有我能做的”。

      不过,在研发这种系统时,科学家必须考虑一个重要因素,那就是确保电脑的反应不具有危险性,不粗鲁和不形成对峙局面。为了解决这个问题,研究者邀请一位心理学家参与研究。研究专家瓦斯冈萨雷斯指出与机器人交流实际上让人类肩负更大责任,因为一旦出现问题,你不可能将责任归咎于电脑。他说:“拥有权利同时也意味着责任。所有交谈内容都会记录下来,便于出错时追究责任。这是一个很好的副作用。”

      军事机器人:能侦察能战斗能排爆

      据媒体报道,美国军方资助研发的“猎豹”机器人近日创造了有足机器人奔跑的最快纪录,其奔跑时速达到了惊人的28.3英里(约合45.5公里),而相比之下,奔跑最快的人类,奥运100米田径冠军,飞人博尔特创造世界纪录的速度也仅为每小时27.8英里(约合44.7公里)。

      “猎豹”机器人的研制方,美国波士顿动力公司同时还在发展一系列军用机器人,他们的工作得到了美国政府所属研发机构“国防部高级研究计划局”(DARPA)的资助。人们普遍预期这种“机器动物”未来将被用于在战场上为军队输送补给物资,战场侦察,甚至会被直接派上战场参加战斗。

      除了恐怖分子安放的炸弹外,在世界上许多战乱国家中,到处都散布着未爆炸的各种弹药。例如,在伊科边境一万多平方公里的地区内,有16个国家制造的25万颗地雷,85万发炮弹,因此爆炸物处理机器人的需求量很大。排除爆炸物机器人有轮式的及履带式的,它们一般体积不大,转向灵活,便于在狭窄的地方工作,操作人员可以在几百米到几公里以外通过无线电或光缆控制其活动。机器人车上一般装有多台彩色摄像机用来对爆炸物进行观察;一个多自由度机械手,用它的手爪或夹钳可将爆炸物的引信或雷管拧下来,并把爆炸物运走;车上还装有猎枪,利用激光指示器瞄准后,它可把爆炸物的定时装置及引爆装置击毁;有的机器人还装有高压水枪,可以切割爆炸物。

      家务机器人:保姆般贴心照顾

      近期,日本早稻田大学研究人员推出一种新型仿人型家务机器人。它集安全性、可靠性和灵巧性于一身,专门为老年人、残障人等行动不便人士服务。

      据介绍,这种机器人高1.47米,重111公斤,除了胳膊连接处和手部为红色外,通体呈纯白色。它每只手有4根手指,每只布满芯片的手装有241个压力传感器,灵敏度极高,甚至能用手指夹起一根吸管

      机器人还具有仿人脸的外观。在工作时,它将一名男子抱下床,与他聊天并为他准备早餐。由于拥有和成年女性大小相当的灵巧双臂和双手,这种机器人能够用夹子将面包从面包机中取出而丝毫不弄碎它。

      演示中,机器人道完“早上好”和“好胃口”后,它便将面包和一瓶从冰箱取来的调味番茄酱一并放在托盘中递给他。据介绍,这种机器人能够全方向移动,活动范围很大,可以自如地为人类服务。由于它的身体灵活度高,使得手部能够触及地面捡起物品并擦拭地板。此外,它还具备减震缓冲功能。

      工业机器人:从机械走向智能

      工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。它靠自身动力和控制能力来实现各种功能。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

      上世纪50年代末,美国在机械手和操作机的基础上,采用伺服机构和自动控制等技术,研制出有通用性的独立的工业用自动操作装置,并将其称为工业机器人;60年代初工业机器人很快地在工业生产中得到应用;1969年,美国通用汽车公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。此后,各工业发达国家都很重视研制和应用工业机器人。

      工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业,或是危险、恶劣环境下的作业,例如在冲压、热处理、焊接、机械加工和简单装配等工序上以及在原子能工业等部门中,完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。

      进入本世纪,工业机器人从机械走向智能,人工智能元件的加入,使得机器人可以听懂操作员的语音指令,甚至独立开展工作,大大降低了人力负担。

      专家罗庆生:我国机器人差距主要在器件与控制技术

      真正的工业机器人起步于上个世纪60年代,在70至80年代得到快速发展。目前世界上机器人研发强国主要是日本、美国等国家。

      从发展历程上看,机器人分为三代,第一代是示教再现型机器人,就是人教机器人怎么做,然后机器人加以重复,主要应用于工厂生产等领域;第二代是普通传感器机器人,它们有了基础识别能力;第三代就是复杂的传感器机器人。而家务机器人,在战场上的反恐机器人等由于需要自主完成一些工作,就属于第三代复杂的传感器机器人,也就是大家所说的智能机器人了。

      我国的机器人研究起步于70年代,最近10年来发展非常快。已经明显和国外缩短了差距。目前,我国机器人与西方发达国家相比,第一、第二代机器人差距主要体现在电机、驱动器等器件上,关键零部件技术水平不高,质量寿命较差等,这些零部件仍然依赖进口。而第三代机器人的差距主要就是控制技术和智能技术。这需要全体机器人研究者一起努力。

    来源:北京晚报责任编辑:荔枝我要投稿
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