關(guān)于智能機器人的論文

1、 關(guān)于智能機器人的論文摘要：機器人智能技術(shù)中最為重要的相關(guān)領(lǐng)域是機器人的多感覺系統(tǒng)和多傳感信息的集成與融合1，統(tǒng)稱為智能系統(tǒng)的硬件和軟件部分。視覺、聽覺、力覺、觸覺等外部傳感器和機器人各關(guān)節(jié)的內(nèi)部傳感器信息融合使用，可使機器人完成實時圖像傳輸、語音識別、景物辨別、定位、自動避障、目標(biāo)物探測等重要功能；給機器人加上相關(guān)的醫(yī)療模塊(ccd、camera、立體麥克風(fēng)、圖像采集卡等)和專用醫(yī)療傳感器部件，再加上醫(yī)療專家系統(tǒng)就可以實現(xiàn)醫(yī)療保健和遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護功能。隨著社會的進步，經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，越來越多的人需要家庭醫(yī)療保健服務(wù)。文中提出的應(yīng)用于數(shù)字化家庭醫(yī)療保健服務(wù)的智能機器人系統(tǒng)的功能較

2、為全面，且在家用智能機器人、基于藍牙技術(shù)的智能家居和數(shù)字化醫(yī)院等方面的拓展應(yīng)用非常廣闊，具有極大的市場潛力。 abstract: intelligent robotic technology in the most important areas for multiple sensory systems and multi-sensor information integration and fusion of 1, collectively known as the hardware and software of intelligent system. visual, auditory,

3、tactile and force, external sensors and the robot joint internal sensor information fusion using, can make the robot to complete the real-time image transmission, speech recognition, scene discrimination, positioning, automatic obstacle avoidance, target detection and other important functions; to t

4、he robot and related medical module ( ccd, camera, stereo microphone image acquisition card, etc.) and specialized medical sensor components, plus a medical expert system can achieve medical care and telemedicine monitoring function. along with social progress, economic development and the improveme

5、nt of peoples living standard, more and more people need home care services. the application of in digital home medical care service of intelligent robot system function more comprehensive, and the household intelligent robot based on bluetooth technology, intelligent home furnishing and digital hos

6、pital to expand the areas of application are very broad, the market has great potential.關(guān)鍵詞：機械工程概論，智能機器人key words: introduction to mechanical engineering, intelligent robot 數(shù)字化家庭是未來智能小區(qū)系統(tǒng)的基本單元。所謂“數(shù)字化家庭”就是基于家庭內(nèi)部提供覆蓋整個家庭的智能化服務(wù)，包括數(shù)據(jù)通信、家庭娛樂和信息家電控制功能。 數(shù)字化家庭設(shè)計的一項主要內(nèi)容是通信功能的實現(xiàn)，包括家庭與外界的通信及家庭內(nèi)部相關(guān)設(shè)施之間的通信。從現(xiàn)在的發(fā)

7、展來看，外部的通信主要通過寬帶接入。intenet，而家庭內(nèi)部的通信，筆者采用目前比較具有競爭力的藍牙(bluetootlh)無線接入技術(shù)。 傳統(tǒng)的數(shù)字化家庭采用pc進行總體控制，缺乏人性化。筆者根據(jù)人工情感的思想設(shè)計一種配備多種外部傳感器的智能機器人，將此智能機器人視作家庭成員，通過它實現(xiàn)對數(shù)字化家庭的控制。 本文主要就智能機器人在數(shù)字化家庭醫(yī)療保健方面的應(yīng)用進行模型設(shè)計，在智能機器人與醫(yī)療儀器和控制pc的通信采用藍牙技術(shù)。整個系統(tǒng)的成本較低，功能較為全面，擴展應(yīng)用非常廣闊，具有極大的市場潛力。1、 機器人分類機器人按其智能程度可分為一般機器人和智能機器人。一般機器人是指不具有智能，只具有一

8、般編程能力和操作功能的機器人。到目前為止，在世界范圍內(nèi)還沒有一個統(tǒng)一的智能機器人定義。大多數(shù)專家認(rèn)為智能機器人至少要具備以下三個要素：一是感覺要素，用來認(rèn)識周圍環(huán)境狀態(tài)；二是運 動要素，對外界做出反應(yīng)性動作；三是思考要素，根據(jù)感覺要素所得到的信息，思考采用什么樣的動作。感覺要素包括能感知視覺、接近、距離的非接觸型傳感器和 能感知力、壓覺、觸覺的接觸型傳感器。這些要素實質(zhì)上就相當(dāng)于人的眼、鼻、耳等五官，它們的功能可以利用諸如攝像機、圖像傳感器、超聲波傳感器、激光器、 導(dǎo)電橡膠、壓電元件、氣動元件、行程開關(guān)等機電元器件來實現(xiàn)。對運動要素來說，智能機器人需要有一個無軌道型移動機構(gòu)，以適應(yīng)諸如平地、臺

9、階、墻壁、樓 梯、坡道等不同的地理環(huán)境。它們的功能可以借助輪子、履帶、支腳、吸盤、氣墊等移動機構(gòu)來完成。在運動過程中要對移動機構(gòu)進行實時控制，這種控制不僅要包 括位置控制，而且還要有力度控制、位置與力度混合控制及伸縮率控制等。智能機器人的思考要素是三個要素中的關(guān)鍵，也是應(yīng)賦予機器人的必備要素。思考要素包 括判斷、邏輯分析、理解等方面的智力活動。這些智力活動實質(zhì)上是一個信息處理過程，而計算機則是完成這個處理過程的主要手段。智能機器人根據(jù)智能程度的不同又可分為三種：(1) 傳感型機器人-具有利用傳感信息(包括視覺、聽覺、觸覺、接近覺、力覺和紅外、超聲及激光等)進行傳感信息處理及實現(xiàn)控制與操作的能力

10、。(2) 交互型機器人-機器人通過計算機系統(tǒng)與操作員或程序員進行人-機對話，實現(xiàn)對機器人的控制與操作。(3) 自主型機器人-在設(shè)計制作之后，機器人無需人的干預(yù)，能夠在各種環(huán)境下自動完成各項擬人任務(wù)。智能機器人的研究從20世紀(jì)60年代初開始。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前，基于感覺控制的智能機器人(又稱第二代機器人)已達到實際應(yīng)用階段；基于知識控制的智能機器人(又稱自主機器人或下一代機器人)也取得較大進展，已研制出多種樣機。二、智能機器人技術(shù)的形成與發(fā)展時期智能機器人是人工智能的綜合成果，它是在擴大計算機的功能和研究人工智能的實驗床的基礎(chǔ)上形成和發(fā)展起來的。1958年，美國人工智能學(xué)者shanonn和m

11、insky為使計算機更有用，提出給計算機裝上手的想法。1961年麻省理工(mit)林肯實驗室的h.a.ernst把amf公司處理放射線物質(zhì)的伺服操作器和mit的tx-0計算機連接起來，研制出具有感覺，由計算機控制的mh-1型智能機器人。它憑觸覺判斷積木的形狀，并把散放的積木進行組裝。同時，l.g.robons開展了給計算機裝上眼的研究，即以電視攝象機作為與計算機的接口，進行物體識別研究。1963年，他又發(fā)展了齊次坐標(biāo)變換法，用于決定機械手的位置和方向，提出機器人位置控制方法。1967年，綜合上述成果出現(xiàn)了裝有電視攝象機，由計算機控制的智能機器人。這種機器人通過電視攝像機確定物體的位置，用齊次坐

12、標(biāo)變換的數(shù)學(xué)方法計算出各關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角和手臂的位置。隨后美國斯坦福大學(xué)研制出能進行行動規(guī)劃的眼-車系統(tǒng)；mit研制出手-眼系統(tǒng)；英國愛丁堡大學(xué)研制出手-眼結(jié)合的智能機器人系統(tǒng)；日本研制出能按識別圖形進行積木組裝的機器人和帶視覺反饋的手-眼系統(tǒng)。人工智能研究者通過智能機器人實驗床把人工智能活現(xiàn)出來，第一次證實了智能機器人可以根據(jù)環(huán)境和任務(wù)目標(biāo)制定行動規(guī)劃和進行操作，尤其是它能使用簡單的工具 去完成某種任務(wù)，這項發(fā)現(xiàn)具有非常重要的科學(xué)價值。由于智能機器人本身難度較大，耗資多，與實際應(yīng)用較遠(yuǎn)，長期以來只有技術(shù)驅(qū)動，沒有形成產(chǎn)品，發(fā)展比較 緩慢。而幾乎與其同期形成和發(fā)展的第一代工業(yè)機器人卻進展較快。 進入

13、20世紀(jì)70年 代之后，研究重點轉(zhuǎn)向智能機器人的單元技術(shù)：如計算機視覺、機器人語言、操作器的高級控制、觸覺等研究課題。智能機器人基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展促進了整機性能的提 高，開始了面向自動化的應(yīng)用研究。智能機器人的主要研制目的是為了解決工業(yè)裝配、原子能利用、宇宙和海洋開發(fā)等領(lǐng)域的需要。由于研究目的明確，針對性強， 實際需要迫切，研制和使用部門結(jié)合，資金、人力集中使用，因此研制出了面向自動化應(yīng)用的各種機器人。如美國麻省理工的電動機機器人裝配系統(tǒng)以及西屋電 氣公司可實現(xiàn)柔性自動裝配的電動機機器人裝配系統(tǒng)，二者均可進行8種小型電動機的裝配；日本研制的各種智能機器人可用于電動機組裝、集成電路壓焊和印刷電路檢查

14、等。另外，特殊條件下工作的特種機器人也已取得實驗成果。三、智能機器人的實用階段20世紀(jì)80年 代中期以后，第一代工業(yè)機器人的市場趨于飽和，工業(yè)機器人的應(yīng)用開始從汽車領(lǐng)域轉(zhuǎn)向電子、機械裝配和非制造領(lǐng)域。由于一般的工業(yè)機器人沒有視覺和觸覺，已 適應(yīng)不了新用途的需要。只有讓機器人學(xué)會感知它們所觸到的部件，其產(chǎn)品的銷路才有保證。智能機器人為人工智能實驗床所使用，促進了計算機視覺、觸覺傳感 器、操作器控制等單元技術(shù)的發(fā)展，為智能機器人的研制和應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。因此，在工業(yè)機器人處于更新?lián)Q代的轉(zhuǎn)折關(guān)頭，沒有思想準(zhǔn)備的許多機器人制造廠 家出現(xiàn)了產(chǎn)品滯銷現(xiàn)象；而善于抓住時機的廠家就發(fā)展壯大。如adept公司

15、能及時抓產(chǎn)品轉(zhuǎn)向工作，他們的產(chǎn)品目標(biāo)不是面向汽車工業(yè)，而是面向電子工業(yè)，重點研究輕型裝配機器人，采用了許多新技術(shù)，研制出了高精度、高速度、高柔性、帶視覺的智能機器人。隨后該公司的銷售額迅速增加，1986年為2 500萬美元，1987年達到3 400萬美元。其產(chǎn)品占美國裝配機器人市場的24%，其中30%是電子工業(yè)公司的訂貨。銷量的增長極大地促進了智能機器人的發(fā)展。四、智能機器人的普及應(yīng)用階段20世紀(jì)90年代，智能機器人將以裝配機器人為先導(dǎo)產(chǎn)品，以電子、電氣及精密機械制造為先導(dǎo)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，慢慢進入普及應(yīng)用階段。隨著機器人技術(shù)的發(fā)展，許多機器人研制和生產(chǎn)廠家正在廣泛采用視覺、力覺和其他傳感技術(shù)，以提高

16、機器人的智能水平，從而提高機器人的性能，使精度和重復(fù)精度 更高，速度更快，并且降低機器人的成本。這樣就使得采用智能機器人生產(chǎn)的單位產(chǎn)品成本低于用傳統(tǒng)技術(shù)及工業(yè)機器人生產(chǎn)的單位產(chǎn)品成本，使智能機器人技術(shù)的 性價比提高，最終導(dǎo)致企業(yè)對機器人的需求量會逐步增加。與電子計算機的普及是從微機即個人計算機出現(xiàn)以后才廣泛展開一樣，20世紀(jì)90年代小型、微型智能機器人也將得到普及應(yīng)用。目前美國、日本已研制出用于工業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)等領(lǐng)域的各種型號微小型機器人。美國近年來在食品行業(yè)正在普及服務(wù)機器人，日本已研制出家用自動清潔且負(fù)責(zé)警戒的機器人、醫(yī)護機器人及娛樂機-器人等。五、對智能機器人未來發(fā)展的展望相信進入21世

17、紀(jì)，更多先進的技術(shù)手段將被應(yīng)用于智能機器人的研發(fā)制造中，而更加智能化，更加全面的機器人也會逐漸地進入我們的視野，滲透我們的生活，為我們的生產(chǎn)生活帶來意想不到的便利。我相信，我們的生產(chǎn)生活將會因為他們的加入而變得更加方便快捷，變得更加豐富多彩。結(jié)束語： 隨著社會的進步，經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，越來越多的人需要家庭醫(yī)療保健服務(wù)。文中提出的應(yīng)用于數(shù)字化家庭醫(yī)療保健服務(wù)的智能機器人系統(tǒng)的功能較為全面，且在家用智能機器人、基于藍牙技術(shù)的智能家居和數(shù)字化醫(yī)院等方面的拓展應(yīng)用非常廣闊，具有極大的市場潛力。參考文獻：（1） 機械工程概論 郭紹義主編（2） （2） 80.蔡自興, 姜志明. 基于專家系統(tǒng)的機器人規(guī)劃. 電子學(xué)報, 1993, 21(5)