《人工智能應(yīng)用基礎(chǔ)》 課件-模塊五 智能機(jī)器人

BasisofArtificialIntelligenceApplication人工智能應(yīng)用基礎(chǔ)模塊五智能機(jī)器人05你幾歲啦？這個(gè)問題太難了，暫時(shí)我還不太會(huì)，你可以問問別的問題呢。本次任務(wù)將利用百度預(yù)置問答技能，完成百科知識(shí)等場景的問答交流。機(jī)器人完成體力勞動(dòng)已經(jīng)很常見任務(wù)五：智能應(yīng)用開發(fā)網(wǎng)絡(luò)通信正常已安裝Anaconda集成環(huán)境已注冊(cè)百度用戶并安裝SDK1、任務(wù)描述創(chuàng)建自己的機(jī)器人為機(jī)器人添加技能,獲得相應(yīng)bot_id根據(jù)機(jī)器人秘鑰AK、SK,獲取訪問令牌編程調(diào)用機(jī)器人技能2、環(huán)境要求3、任務(wù)設(shè)計(jì)本次任務(wù)利用百度預(yù)置問答技能，完成百科知識(shí)等場景的對(duì)話交流。效果如下所示。｝任務(wù)一請(qǐng)掃碼完成百度平臺(tái)注冊(cè)1.熟悉智能機(jī)器人的概念2.了解工業(yè)機(jī)器人及應(yīng)用3.了解服務(wù)機(jī)器人及應(yīng)用4.了解自動(dòng)駕駛汽車5.能編程實(shí)現(xiàn)智能問答6.培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)重點(diǎn):1.智能機(jī)器人的概念2.智能機(jī)器人的應(yīng)用3.開發(fā)智能問答應(yīng)用難點(diǎn):1.智能機(jī)器人的概念2.智能問答應(yīng)用實(shí)踐知識(shí)?技能?素質(zhì)重難點(diǎn)人工智能應(yīng)用基礎(chǔ)BasisofArtificialIntelligenceApplication1、智能機(jī)器人的概念2、工業(yè)機(jī)器人及應(yīng)用3、服務(wù)機(jī)器人及應(yīng)用4、自動(dòng)駕駛汽車5、任務(wù)五：智能應(yīng)答開發(fā)1920年，捷克劇作家卡佩克發(fā)表劇本《羅薩姆的萬能機(jī)器人》，創(chuàng)造單詞Robot1940年，科幻作家阿西莫夫發(fā)表《羅比Robbie》，認(rèn)真思索機(jī)器人與人類的關(guān)系1942年，阿西莫夫小說《轉(zhuǎn)圈圈Runaround》，提出機(jī)器人三原則1、智能機(jī)器人的定義5.1智能機(jī)器人的概念2016年深圳高交會(huì)上，一臺(tái)名為“小胖”的機(jī)器人突然發(fā)生故障，在沒有指令的前提下砸壞玻璃，破壞展臺(tái)，并導(dǎo)致路人被劃傷。(澎湃新聞)第一條：機(jī)器人不得傷害人類，或看到人類受到傷害而袖手旁觀

第二條：機(jī)器人必須服從人類的命令，除非這條命令與第一條相矛盾

第三條：機(jī)器人必須保護(hù)自己，除非這種保護(hù)與以上兩條相矛盾

智能機(jī)器人是指能夠自主感知環(huán)境、自主邏輯判斷、自主控制執(zhí)行和自主學(xué)習(xí)的人造的機(jī)器或者機(jī)械電子裝置。通常認(rèn)為，感覺要素，反應(yīng)要素和思考要素是智能機(jī)器人的三要素。1、智能機(jī)器人的定義5.1智能機(jī)器人的概念智能機(jī)器人研究的三大核心技術(shù)分別是定位與導(dǎo)航、人機(jī)交互及環(huán)境交互，有掃地機(jī)器人、陪伴機(jī)器人、迎賓機(jī)器人、外科手術(shù)機(jī)器人等各種形態(tài)。在工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)、家政、軍事、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域取得廣泛的應(yīng)用。智能機(jī)器人核心技術(shù)與應(yīng)用2、智能機(jī)器人核心技術(shù)與應(yīng)用5.1智能機(jī)器人的概念清掃采礦送餐防爆搶險(xiǎn)對(duì)話物流配送APP倉儲(chǔ)搬運(yùn)外科手術(shù)高空作業(yè)情感交互應(yīng)用技術(shù)工業(yè)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)景點(diǎn)導(dǎo)游家政陪伴教育軍用醫(yī)療水下作業(yè)業(yè)務(wù)場景核心技術(shù)定位導(dǎo)航自主地圖構(gòu)建運(yùn)動(dòng)和導(dǎo)航實(shí)時(shí)環(huán)境定位傳感器技術(shù)語音識(shí)別語義理解人機(jī)交互機(jī)械臂控制環(huán)境感知環(huán)境交互語音識(shí)別語義理解3、智能機(jī)器人的分類：應(yīng)用領(lǐng)域5.1智能機(jī)器人的概念工業(yè)機(jī)器人服務(wù)機(jī)器人無人駕駛汽車3、智能機(jī)器人的分類：智能程度5.1智能機(jī)器人的概念機(jī)器人的本體上沒有智能單元，只有執(zhí)行機(jī)構(gòu)和感應(yīng)機(jī)構(gòu)，它具有利用視覺、聽覺等傳感信息進(jìn)行傳感信息處理、實(shí)現(xiàn)控制與操作的能力。又稱外部受控機(jī)器人。傳感型智能機(jī)器人交互型智能機(jī)器人機(jī)器人通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與操作員或程序員進(jìn)行人－機(jī)對(duì)話，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的控制與操作。具有部分處理和決策功能，能夠獨(dú)立實(shí)現(xiàn)簡單的避障等功能，但是還要受到外部的控制。自主型智能機(jī)器人機(jī)器人無需人的干預(yù)，能夠在各種環(huán)境下自動(dòng)完成各項(xiàng)擬人任務(wù)。機(jī)器人的本體上具有感知、處理、決策、執(zhí)行等模塊，可以就像一個(gè)自主的人一樣獨(dú)立地活動(dòng)和處理問題。4、智能機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)5.1智能機(jī)器人的概念（1）多傳感器信息融合多傳感器信息融合就是指綜合來自多個(gè)傳感器的感知數(shù)據(jù),以產(chǎn)生更可靠、更準(zhǔn)確或更全面的信息。經(jīng)過融合的多傳感器系統(tǒng)能夠更加完善、精確地反映檢測對(duì)象的特性,消除信息的不確定性,提高信息的可靠性。

融合后的多傳感器信息具有以下特性:冗余性、互補(bǔ)性、實(shí)時(shí)性和低成本性。（2）導(dǎo)航與定位基于環(huán)境理解的全局定位:通過環(huán)境中景物的理解,識(shí)別人為路標(biāo)或具體的實(shí)物,以完成對(duì)機(jī)器人的定位,為路徑規(guī)劃提供素材;

目標(biāo)識(shí)別和障礙物檢測:實(shí)時(shí)對(duì)障礙物或特定目標(biāo)進(jìn)行檢測和識(shí)別,提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性;

安全保護(hù):能對(duì)機(jī)器人工作環(huán)境中出現(xiàn)的障礙和移動(dòng)物體作出分析并避免對(duì)機(jī)器人造成的損傷。

4、智能機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)5.1智能機(jī)器人的概念（3）路徑規(guī)劃最優(yōu)路徑規(guī)劃就是依據(jù)某個(gè)或某些優(yōu)化準(zhǔn)則(如工作代價(jià)最小、行走路線最短、行走時(shí)間最短等),在機(jī)器人工作空間中找到1條從起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)、可以避開障礙物的最優(yōu)路徑。

（4）機(jī)器人視覺視覺系統(tǒng)是自主機(jī)器人的重要組成部分,一般由攝像機(jī)、圖像采集卡和計(jì)算機(jī)組成。機(jī)器人視覺系統(tǒng)的工作包括圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出和顯示,核心任務(wù)是特征提取、圖像分割和圖像辨識(shí)。而如何精確高效的處理視覺信息是視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵問題。機(jī)器人視覺是其智能化最重要的標(biāo)志之一,對(duì)機(jī)器人智能及控制都具有非常重要的意義。4、智能機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)5.1智能機(jī)器人的概念（5）智能控制智能控制方法提高了機(jī)器人的速度及精度，但是也有其自身的局限性,例如機(jī)器人模糊控制中的規(guī)則庫如果很龐大,推理過程的時(shí)間就會(huì)過長;如果規(guī)則庫很簡單,控制的精確性又會(huì)受到限制。

（6）人機(jī)接口技術(shù)人機(jī)接口技術(shù)是研究如何使人方便自然地與計(jì)算機(jī)交流。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),除了最基本的要求機(jī)器人控制器有1個(gè)友好的、靈活方便的人機(jī)界面之外,還要求計(jì)算機(jī)能夠看懂文字、聽懂語言、說話表達(dá),甚至能夠進(jìn)行不同語言之間的翻譯,而這些功能的實(shí)現(xiàn)又依賴于知識(shí)表示方法的研究。因此,研究人機(jī)接口技術(shù)既有巨大的應(yīng)用價(jià)值,又有基礎(chǔ)理論意義。5、智能機(jī)器人的重點(diǎn)領(lǐng)域5.1智能機(jī)器人的概念《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》十大標(biāo)志性產(chǎn)品工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域聚焦智能生產(chǎn)、智能物流，提升可操作性和可維護(hù)性,重點(diǎn)發(fā)展弧焊機(jī)器人、真空（潔凈）機(jī)器人、全自主編程智能工業(yè)機(jī)器人、人機(jī)協(xié)作機(jī)器人、雙臂機(jī)器人、重載AGV等6種標(biāo)志性工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品，引導(dǎo)我國工業(yè)機(jī)器人向中高端發(fā)展。服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展消防救援機(jī)器人、手術(shù)機(jī)器人、智能型公共服務(wù)機(jī)器人、智能護(hù)理機(jī)器人等4種標(biāo)志性產(chǎn)品，推進(jìn)專業(yè)服務(wù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)系列化，個(gè)人/家庭服務(wù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)商品化。1、智能機(jī)器人的概念2、工業(yè)機(jī)器人及應(yīng)用3、服務(wù)機(jī)器人及應(yīng)用4、自動(dòng)駕駛汽車5、任務(wù)五：智能應(yīng)答開發(fā)1、工業(yè)機(jī)器人的定義5.2工業(yè)機(jī)器人及應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人是一種能自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作機(jī)，能搬運(yùn)材料、工件或操持工具來完成各種作業(yè)。[國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)]以下哪一種不屬于工業(yè)機(jī)器人？2、工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)5.2工業(yè)機(jī)器人及應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人：可編程①擬人化：在機(jī)械結(jié)構(gòu)上類似于人的手臂或者其他組織結(jié)構(gòu)。②通用性：可執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)，動(dòng)作程序可按需求改變。③獨(dú)立性：完整的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)在工作中可以不依賴于人的干預(yù)。④智能性：具有不同程度的智能。3、工業(yè)機(jī)器人舉例5.2工業(yè)機(jī)器人及應(yīng)用廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)的柔性搬運(yùn)、傳輸?shù)裙δ?，也用于自?dòng)化立體倉庫、柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)（以AGV作為活動(dòng)裝配平臺(tái)）；同時(shí)可在車站、機(jī)場、郵局的物品分撿中作為運(yùn)輸工具。移動(dòng)機(jī)器人（AGV）是工業(yè)機(jī)器人的一種類型，它由計(jì)算機(jī)控制，具有移動(dòng)、自動(dòng)導(dǎo)航、多傳感器控制、網(wǎng)絡(luò)交互等功能，4、工業(yè)機(jī)器人的未來5.2工業(yè)機(jī)器人及應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人正向著智能化方向發(fā)展，而智能工業(yè)機(jī)器人將成為未來的技術(shù)制高點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。近年來，智能機(jī)器人越來越多的介入到了人類的生產(chǎn)和生活中，人工智能技術(shù)不僅在西方國家發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，在中國的發(fā)展前景也同樣引人注目，業(yè)內(nèi)人士分析表示，中國已然是全球機(jī)器人行業(yè)增長最快的市場，國內(nèi)的高增長將使得中國未來兩年內(nèi)超越日本，成為世界上最大的工業(yè)機(jī)器人市場。在近段時(shí)間里，美國谷歌(Google)公司陸續(xù)收購多家與智能機(jī)器人有關(guān)的技術(shù)公司，這引發(fā)了外界的廣泛關(guān)注。該公司是目前世界上最具創(chuàng)新意識(shí)和研發(fā)能力的科技公司之一;雖然它最為人所熟知的業(yè)務(wù)范圍是搜索、廣告和云計(jì)算，但在最近卻重金砸向智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。1、智能機(jī)器人的概念2、工業(yè)機(jī)器人及應(yīng)用3、服務(wù)機(jī)器人及應(yīng)用4、自動(dòng)駕駛汽車5、任務(wù)五：智能應(yīng)答開發(fā)1、服務(wù)機(jī)器人的定義5.3服務(wù)機(jī)器人及應(yīng)用服務(wù)機(jī)器人是一種半自主或全自主工作的機(jī)器人，它能完成有益于人類健康的服務(wù)工作，但不包括從事生產(chǎn)的設(shè)備。一般來說，服務(wù)機(jī)器人可以分為專業(yè)領(lǐng)域服務(wù)機(jī)器人和個(gè)人/家庭服務(wù)機(jī)器人。[國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)]2、服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用5.3服務(wù)機(jī)器人及應(yīng)用軍事領(lǐng)域

我國山地仿生四足機(jī)器人（中國北方工業(yè)公司）履帶式軍用機(jī)器人（圖源：百度百科）2、服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用5.3服務(wù)機(jī)器人及應(yīng)用我國先進(jìn)的太空機(jī)械臂2、服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用5.3服務(wù)機(jī)器人及應(yīng)用醫(yī)療領(lǐng)域

達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人達(dá)芬奇縫合葡萄皮2、服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用5.3服務(wù)機(jī)器人及應(yīng)用家政領(lǐng)域

炒菜洗衣送餐娛樂無所不能1、智能機(jī)器人的概念2、工業(yè)機(jī)器人及應(yīng)用3、服務(wù)機(jī)器人及應(yīng)用4、自動(dòng)駕駛汽車5、任務(wù)五：智能應(yīng)答開發(fā)1、自動(dòng)駕駛汽車的定義5.4自動(dòng)駕駛汽車

自動(dòng)駕駛汽車又稱無人駕駛汽車、電腦駕駛汽車、或輪式移動(dòng)機(jī)器人，是一種通過電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無人駕駛的智能汽車。無人駕駛汽車還參與了北京2022年冬奧會(huì)火炬接力活動(dòng)。無人車參與北京冬奧會(huì)火炬接力活動(dòng)利用車載傳感器感知周圍環(huán)境依靠人工智能、視覺計(jì)算、雷達(dá)、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)協(xié)同合作，可以不需要任何人類主動(dòng)的操作，電腦就能自動(dòng)安全地操作機(jī)動(dòng)車輛。2、自動(dòng)駕駛汽車的分級(jí)5.4自動(dòng)駕駛汽車對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車的分級(jí)，目前比較權(quán)威的是美國汽車工程師學(xué)會(huì)（SAE）提出的自動(dòng)駕駛分級(jí)，共分5級(jí)。當(dāng)前在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域最激進(jìn)的特斯拉量產(chǎn)車也只能達(dá)到接近L3級(jí)別的自動(dòng)駕駛，離真實(shí)的L3還有差距。分級(jí)等級(jí)名稱駕駛操作周邊監(jiān)控支援應(yīng)用場景L0人工駕駛駕駛員無L1輔助駕駛車輛駕駛員駕駛員限定場景L2部分自動(dòng)駕駛車輛駕駛員L3條件自動(dòng)駕駛車輛駕駛員L4高度自動(dòng)駕駛車輛L5完全自動(dòng)駕駛車輛所有場景特斯拉量產(chǎn)車水準(zhǔn)1、智能機(jī)器人的概念2、工業(yè)機(jī)器人及應(yīng)用3、服務(wù)機(jī)器人及應(yīng)用4、自動(dòng)駕駛汽車5、任務(wù)五：智能應(yīng)答開發(fā)任務(wù)五：智能應(yīng)用開發(fā)網(wǎng)絡(luò)通信正常已安裝Anaconda集成環(huán)境已注冊(cè)百度用戶并安裝SDK1、任務(wù)描述創(chuàng)建自己的機(jī)器人為機(jī)器人添加技能,獲得相應(yīng)bot_id根據(jù)機(jī)器人秘鑰AK、SK,獲取訪問令牌編程調(diào)用機(jī)器人技能2、環(huán)境要求3、任務(wù)設(shè)計(jì)本次任務(wù)利用百度預(yù)置問答技能，完成百科知識(shí)等場景的對(duì)話交流。效果如下所示。｝任務(wù)一請(qǐng)掃碼完成百度平臺(tái)注冊(cè)用戶自定義技能預(yù)置技能任務(wù)五：智能應(yīng)用開發(fā)創(chuàng)建機(jī)器人我的問答小聰……小智成語問答笑話智能翻譯智能問答天氣查詢產(chǎn)品知識(shí)APIKeySecretKey配置技能bot_idbot_idbot_idbot_idbot_idbot_id……基于AK、SK獲得訪問權(quán)限（令牌），將問題對(duì)應(yīng)技能的bot_id

作為參數(shù)獲得回復(fù)令牌+bot_id+問題機(jī)器人

Vs技能多對(duì)多關(guān)系任務(wù)五：智能應(yīng)用開發(fā)注冊(cè)登錄

?

進(jìn)入【智能對(duì)話UNIT】場景中點(diǎn)擊【進(jìn)入U(xiǎn)NIT】，注冊(cè)成為百度UNIT開發(fā)者。點(diǎn)擊【我的機(jī)器人】

【+】創(chuàng)建自己的機(jī)器人機(jī)器人名稱:小智點(diǎn)擊“創(chuàng)建機(jī)器人”創(chuàng)建了機(jī)器人小智后續(xù)主要步驟：技能管理：為機(jī)器人添加技能，并獲取bot_id發(fā)布上線：獲取AK、SK等信息創(chuàng)建機(jī)器人并配置技能4、任務(wù)實(shí)施①②③⑤任務(wù)五：智能應(yīng)用開發(fā)技能管理：點(diǎn)擊“技能管理”

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點(diǎn)擊【我的機(jī)器人】

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【獲取APIKey/SecretKey】登錄并創(chuàng)建應(yīng)用，獲取AK、SK管理技能并獲取AK/SK4、任務(wù)實(shí)施序號(hào)應(yīng)用名稱AppIDAPIKeySecretKey1智能對(duì)話17344896m6Iyqk…******顯示任務(wù)五：智能應(yīng)用開發(fā)4、任務(wù)實(shí)施左側(cè)為參考代碼，其中：AK/SK及相關(guān)bot_id請(qǐng)自行填入MyRobot中封裝了獲取令牌、返