智能机器人要具备的主要要素及关键技术

智能机器人为什么是叫智能机器人呢？因为它有和人类一样的“大脑”。今天，我们一起来了解一些，在生活中应用越来越广泛，越来越重要的机器人。

很多人其实多智能机器人的定义就是，能自我控制，做一些行动或者一些其他的事情。其实，智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器,如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外,它还有效应器,作为作用于周围环境的手段。这就是筋肉,或称自整步电动机,它们使手、脚、长鼻子、触角等动起来。

智能机器人要注意的三大要素

一、感觉要素

用来认识周围环境状态;感觉要素包括能感知视觉、接近、距离等的非接触型传感器和能感知力、压觉、触觉等的接触型传感器。这些要素实质上就是相当于人的眼、鼻、耳等五官,它们的功能可以利用诸如摄像机、像传感器、超声波传成器、激光器、导电橡胶、压电元件、气动元件、行程开关等机电元器件来实现。

二、运动要素

对外界做出反应性动作;对运动要素来说,智能机器人需要有一个无轨道型的移动机构,以适应诸如平地、台阶、墙壁、楼梯、坡道等不同的地理环境。它们的功能可以借助轮子、履带、支脚、吸盘、气垫等移动机构来完成。在运动过程中要对移动机构进行实时控制,这种控制不仅要包括有位置控制,而且还要有力度控制、位置与力度混合控制、伸缩率控制等。

三、思考要素

根据感觉要素所得到的信息,思考出采用什么样的动作。智能机器人的思考要素是三个要素中的关键,也是人们要赋予机器人必备的要素。思考要素包括有判断、逻辑分析、理解等方面的智力活动。这些智力活动实质上是一个信息处理过程,而计算机则是完成这个处理过程的主要手段。

智能机器人关键技术

一、多传感器信息融合

多传感器信息融合技术是近年来十分热门的研究课题,它与控制理论、信号处理、人工智能、概率和统计相结合,为机器人在各种复杂、动态、不确定和未知的环境中执行任务提供了一种技术解决途径。

二、导航与定位

在机器人系统中,自主导航是一项核心技术,是机器人研究领域的重点和难点问题。

三、路径规划

路径规划技术是机器人研究领域的一个重要分支。最优路径规划就是依据某个或某些优化准则(如工作代价最小、行走路线最短、行走时间最短等),在机器人工作空间中找到一条从起始状态到目标状态、可以避开障碍物的最优路径。

四、机器人视觉

视觉系统是自主机器人的重要组成部分,一般由摄像机、像采集卡和计算机组成。机器人视觉系统的工作包括像的获取、像的处理和分析、输出和显示,核心任务是特征提取、像分割和像辨识。

五、智能控制

随着机器人技术的发展,对于无法精确解析建模的物理对象以及信息不足的病态过程,传统控制理论暴露出缺点,近年来许多学者提出了各种不同的机器人智能控制系统。

六、人机接口技术

智能机器人的研究目标并不是完全取代人,复杂的智能机器人系统仅仅依靠计算机来控制目前是有一定困难的,即使可以做到,也由于缺乏对环境的适应能力而并不实用。智能机器人系统还不能完全排斥人的作用,而是需要借助人机协调来实现系统控制。因此,设计良好的人机接口就成为智能机器人研究的重点问题之一。

随着机器人技术的发展，智能度也越来越高，应用范围也越来越广，比如海洋开发。宇宙探测、工农业生产、军事等各个领域都涉及到，相信不同领域的机器人在将来都有广阔的发展空间和运用前景。