共融机器人研讨和运用前景广阔
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  • 人工智能新闻
  • 2020-07-07 08:00:10 0

自20世纪50年代第一台机器人问世以来,机器人技术不断进步,许多科幻作品中的设想已经变为现实。例如,科学家们已经研发出了形态各异的仿生机器人,包括能够表演高难度体操动作的人形机器人和能够展示62种面部表情的机器人。随着智能传感、人工智能和大数据等技术的快速发展,机器人获得了更多的交互能力和自主学习的能力。

目前,机器人在产业升级、健康服务、国防安全、太空探索、科学考察与资源开发等领域扮演着越来越重要的角色。机器人研究已成为全球高科技竞争的焦点,许多国家都将机器人列为优先发展的技术领域。

机器人经历了三个发展阶段:第一代机器人相当于“遥控操作器”,主要用于放大操作员的力量;第二代机器人可以根据预设程序自动完成任务,如今常见的工业机器人就是这类;第三代机器人是智能机器人,它们可以通过传感器获取环境信息,并利用智能技术进行识别、理解和决策,从而实现自主行动和目标完成。工业机器人和家用机器人(如扫地机器人和烹饪机器人)都属于第三代机器人。

尽管机器人已经在多个领域广泛应用,但它们在灵活性和智能决策方面仍然存在不足。例如,工业机器人通常只能在稳定的环境中工作,且需要防护网隔离,以防止意外伤害。服务机器人虽然有助于应对人口老龄化问题,但目前仍面临抽象指令理解困难、与人互动不顺畅等问题。特种机器人虽然能够在危险环境中执行任务,但也存在过度依赖编程和远程操控的问题。

为了克服这些问题并增强机器人的适应性和协作能力,共融机器人应运而生。共融机器人是指能够与环境、其他机器人和人类自然互动,自主适应复杂动态环境并协同工作的机器人。共融机器人主要有三个目标:首先,使机器人能够适应各种环境,包括动态变化的环境;其次,实现机器人之间的协作和互补;最后,增强机器人与人类之间的协同作业能力。

为了实现这些目标,共融机器人需要在结构、感知和智能三个方面进行革新。结构上,机器人需要更加柔软,以便更好地适应不同的应用场景。感知系统需要更加灵敏多样,能够融合多种模态信号。此外,机器人群体间的协作沟通能力也需要提高,以实现高效的合作和协调。

共融机器人作为机器人技术的重要发展方向,不仅响应了社会需求和国家战略,也在推动人类生活质量的提升。未来,共融机器人将在智能制造、医疗康复、灾害救援等多个领域发挥重要作用,为人类创造更加美好的生活。

展望未来,共融机器人将成为机器人学科和技术发展的关键领域。先进的制造技术、信息技术和人工智能技术的发展将进一步提升机器人的性能,创造出更多功能强大的共融机器人,如“能工巧匠”、“聪明体贴”和“分工合作”型机器人,这些机器人将在各行各业中发挥作用,推动产业升级和生活质量的提高。

“能工巧匠”型机器人将推动智能制造的发展,提升“中国制造”的质量和“中国创造”的影响力。未来的新型操作、加工和装配机器人将能够满足各种制造需求,现有的搬运、码垛和焊接机器人也将得到改进。

“聪明体贴”型机器人将进入日常生活,如康复机器人和外骨骼机器人,它们能够感知人类的需求并提供帮助,同时采用柔性结构,更好地适应使用者的身体。

“分工合作”型机器人将在特殊环境中发挥作用,如灾害救援、深海探测和国防安全等领域。这些机器人将通过分工合作,高效完成各种任务。

共融机器人是机器人学科和技术发展的关键方向,旨在提高机器人的感知、推理、决策和学习能力,使其能够与环境和人类自然互动。为了推进共融机器人技术的研究,国家自然科学基金委员会于2016年发布了“共融机器人的基础理论与关键技术研究”重大研究计划,旨在通过多学科交叉融合,解决共融机器人在结构、感知和智能控制方面的共性基础问题。

在未来的研究道路上,相信我们将培养出一批具有国际影响力的中青年学术骨干和带头人,不断提升我国机器人研究的整体创新能力。

(作者丁汉为华中科技大学教授、中国科学院院士,陶波为华中科技大学教授)

    本文来源:图灵汇
责任编辑: : 人工智能新闻
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