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        智能機器人分類詳解及發展方向(下篇)

               (4)探索智能機器人

          機器人除了在工農業上廣泛應用之外,還越來越多地用于極限探索,即在惡劣或不適于人類工作的環境中執行任務。例如,在水下(海洋)、太空以及在放射性(有毒或高溫等環境中進行作業。人類借助潛水器具潛人到深海之中探秘,已有很長的歷史。然而,由于危險很大、費用極高,所以水下機器人就成了代替人在這一危險的環境中工作的最佳工具??臻g機器人是指在大氣層內和大氣層外從事各種作業的機器人,包括在內層空間飛行并進行觀測、可完成多種作業的飛行機器人,到外層空間其他星球上進行探測作業的星球探測機器人和在各種航天器里使用的機器人。

          4.按級別程度分類

          智能機器人是在工業機器人基礎上發展起來的,現在已開始用于生產和生活的許多領域,按其擁有智能的水平可以分為兩類:

          一是初級智能機器人.它和工業機器人不一樣,具有象人那樣的感受,識別,推理和判斷能力.可以根據外界條件的變化,在一定范圍內自行修改程序,也就是它能適應外界條件變化對自己怎樣作相應調整.不過,修改程序的原則由人預先給以規定.這種初級智能機器人已擁有一定的智能,雖然還沒有自動規劃能力,但這種初級智能機器人也開始走向成熟,達到實用水平.

          二是高級智能機器人.它和初級智能機器人一樣,具有感覺,識別,推理和判斷能力,同樣可以根據外界條件的變化,在一定范圍內自行修改程序.所不同的是,修改程序的原則不是由人規定的,而是機器人自己通過學習,總結經驗來獲得修改程序的原則.所以它的智能高出初能智能機器人.這種機器人已擁有一定的自動規劃能力,能夠自己安排自己的工作.這種機器人可以不要人的照料,完全獨立的工作,故稱為高級自律機器人.這種機器人也開始走向實用。

          按形態分類

          (1)仿人智能機器人

          模仿人的形態和行為而設計制造的機器人就是仿人機器人,一般分別或同時具有仿人的四肢和頭部。機器人一般根據不同應用需求被設計成不同形狀和功能,如步行機器人、寫字機器人、奏樂機器人、玩具機器人等。而仿人機器人研究集機械,電子,計算機,材料,傳感器,控制技術等多門科學于一體,代表著一個國家的高科技發展水平。

          (2)擬物智能機器人

          仿照各種各樣的生物,日常使用物品,建筑物,交通工具等做出的機器人,采用非智能或智能的系統來方便人類生活的機器人。比如:機器寵物狗,六腳機器昆蟲,輪式、履帶式機器人。

          智能機器人發展方向

          目前機器人的研究正處于第3代智能機器人階段,盡管國內外對此的研究已經取得了許多成果,但其智能化水平仍然不盡人意。圍繞未來的智能機器人,以下幾點是機器人行業有待發展的技術方向:

          (1)機器人網絡化:利用通信網絡技術將各種機器人連接到計算機網絡上,并通過網絡對機器人進行有效的控制。網絡化技術包括網絡遙操作控制技術、眾多信息組的壓縮與擴展方法及傳輸技術等;

          (2)智能控制中的軟計算方法:與傳統的計算方法相比,以模糊邏輯、基于概率論的推理、神經網絡、遺傳算法和混沌為代表的軟計算技術具有更高的魯棒性、易用性及計算的低耗費性等優點,應用到機器人技術中,可以提高其問題求解速度,較好地處理多變量、非線性系統的問題;

          (3)機器學習:各種機器學習算法的出現推動了人工智能的發展,強化學習、蟻群算法、免疫算法等可以用到機器人系統中,使其具有類似人的學習能力,以適應日益復雜的、不確定和非結構化的環境;

          (4)多機器人協調作業:隨著人工智能方法、機器人技術以及多智能體系統(MultiAgentSystemMAS)等研究的深入,如何組織和控制多個機器人來協作完成單機器人無法完成的復雜任務,在復雜未知環境下實現實時推理反應以及交互的群體決策和操作,已經成為機器人研究領域的新課題,具有重要的理論和現實意義。

          (5)智能人機接口:人機交互的需求越來越向簡單化、多樣化、智能化、人性化方向發展,因此需要研究并設計各種智能人機接口如多語種語音、自然語言理解、圖像、手寫字識別等,以更好地適應不同的用戶和不同的應用任務,提高人與機器人交互的和諧性。

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