機器人尤其是智能服務(wù)機器人需要具有人的動(dòng)作、行為、想法以及各種能力,制造非常復雜,牽涉眾多科學(xué)與工程學(xué)科,包括機械和電氣工程、材料科學(xué)、計算機科學(xué)、人工智能、腦科學(xué)、仿生學(xué)、控制學(xué)等。機器人觀(guān)察外部的“眼睛”通常是一臺攝像機,近年來(lái)機器視覺(jué)技術(shù)不斷發(fā)展,人臉、人體的識別和圖像分析技術(shù)等使機器人可以識別面孔、手勢、障礙物等。
滅火機器人實(shí)現對外界的感知,靠的是各種傳感器。如內感傳感器提供位置、方向、身體和關(guān)節的運行速度等自身情況的信息,外感傳感器提供周?chē)h(huán)境的信息,包括立體照相機、激光測距、聲吶、紅外傳感器、觸覺(jué)傳感器等。
傳感器是機器人的核心技術(shù)部件,目前國內主要靠進(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器人感知系統需要解決的技術(shù)任務(wù)。
機器人的“大腦”由計算機或多個(gè)微處理器組成。作為一個(gè)智能終端,人們看到的機器人其實(shí)是前臺,它的后臺須具備強大的計算能力,將云計算、云存儲與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結合,相當于一臺計算機?？茖W(xué)家們一直在努力讓它運算得更快、反應更敏捷、掌握的知識更豐富。
機器人怎樣與人對話(huà)?機器人的聲音傳感器收集到聲音信號,通過(guò)語(yǔ)音識別系統和語(yǔ)言處理技術(shù)將說(shuō)話(huà)內容進(jìn)行分析解讀,在“聽(tīng)懂”意思后,計算機作出回應的指示,過(guò)語(yǔ)音合成器模擬人類(lèi)說(shuō)話(huà)。尤其是在嘈雜環(huán)境中實(shí)現語(yǔ)音識別、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,想要使機器人的運行和功能更加智能,包括知識獲取、表達和推理、計劃、想象力等,依然是十分艱巨的任務(wù)。隨著(zhù)機器人應用領(lǐng)域的拓展,對機器人的環(huán)境適應性、環(huán)境感知、自主控制、人機交互等提出了更高的要求。通過(guò)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)等的結合,將加速機器人理論、方法和技術(shù)研究工作的進(jìn)展。
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