機(jī)器人尤其是智能服務(wù)機(jī)器人需要具有人的動(dòng)作、行為、想法以及各種能力,制造非常復(fù)雜,牽涉眾多科學(xué)與工程學(xué)科,包括機(jī)械和電氣工程、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、腦科學(xué)、仿生學(xué)、控制學(xué)等。機(jī)器人觀察外部的“眼睛”通常是一臺(tái)攝像機(jī),近年來機(jī)器視覺技術(shù)不斷發(fā)展,人臉、人體的識(shí)別和圖像分析技術(shù)等使機(jī)器人可以識(shí)別面孔、手勢、障礙物等。
滅火機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對外界的感知,靠的是各種傳感器。如內(nèi)感傳感器提供位置、方向、身體和關(guān)節(jié)的運(yùn)行速度等自身情況的信息,外感傳感器提供周圍環(huán)境的信息,包括立體照相機(jī)、激光測距、聲吶、紅外傳感器、觸覺傳感器等。
傳感器是機(jī)器人的核心技術(shù)部件,目前國內(nèi)主要靠進(jìn)口。不斷提高傳感器的精度和可靠性,以及多傳感器信息融合是機(jī)器人感知系統(tǒng)需要解決的技術(shù)任務(wù)。
機(jī)器人的“大腦”由計(jì)算機(jī)或多個(gè)微處理器組成。作為一個(gè)智能終端,人們看到的機(jī)器人其實(shí)是前臺(tái),它的后臺(tái)須具備強(qiáng)大的計(jì)算能力,將云計(jì)算、云存儲(chǔ)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合,相當(dāng)于一臺(tái)計(jì)算機(jī)?？茖W(xué)家們一直在努力讓它運(yùn)算得更快、反應(yīng)更敏捷、掌握的知識(shí)更豐富。
機(jī)器人怎樣與人對話?機(jī)器人的聲音傳感器收集到聲音信號(hào),通過語音識(shí)別系統(tǒng)和語言處理技術(shù)將說話內(nèi)容進(jìn)行分析解讀,在“聽懂”意思后,計(jì)算機(jī)作出回應(yīng)的指示,過語音合成器模擬人類說話。尤其是在嘈雜環(huán)境中實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別、理解、處理,是一個(gè)非常重要的技術(shù)難點(diǎn)。
由于科技發(fā)展水平的限制,想要使機(jī)器人的運(yùn)行和功能更加智能,包括知識(shí)獲取、表達(dá)和推理、計(jì)劃、想象力等,依然是十分艱巨的任務(wù)。隨著機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,對機(jī)器人的環(huán)境適應(yīng)性、環(huán)境感知、自主控制、人機(jī)交互等提出了更高的要求。通過與仿生學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、腦科學(xué)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等的結(jié)合,將加速機(jī)器人理論、方法和技術(shù)研究工作的進(jìn)展。
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