智能機(jī)器人之所以叫智能機(jī)器人，這是因?yàn)樗邢喈?dāng)發(fā)達(dá)的“大腦”充陷。在腦中起作用的是中央處理器谆府，這種計(jì)算機(jī)跟操作它的人有直接的聯(lián)系。最主要的是徊儿，這樣的計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行按目的安排的動(dòng)作灯趁。正因?yàn)檫@樣，我們才說(shuō)這種機(jī)器人才是真正的機(jī)器人泼剩，盡管它們的外表可能有所不同稼炉。

廣泛上的智能機(jī)器人，它給人的最深刻的印象是一個(gè)獨(dú)特的進(jìn)行自我控制的“活物”瓜释。其實(shí)草嫉，這個(gè)自控“活物”的主要器官并沒(méi)有像真正的人那樣微妙而復(fù)雜阎敬。

智能機(jī)器人具備形形色色的內(nèi)部信息傳感器和外部信息傳感器，如視覺(jué)症慰、聽(tīng)覺(jué)魄帽、觸覺(jué)、嗅覺(jué)凯傲。除具有感受器外犬辰，它還有效應(yīng)器，作為作用于周?chē)h(huán)境的手段冰单。這就是筋肉幌缝，或稱(chēng)自整步電動(dòng)機(jī)，它們使手诫欠、腳涵卵、長(zhǎng)鼻子、觸角等動(dòng)起來(lái)呕诉。

隨著計(jì)算機(jī)缘厢、微電子、信息技術(shù)的快速進(jìn)步甩挫，機(jī)器人技術(shù)的開(kāi)發(fā)速度越來(lái)越快贴硫，智能度越來(lái)越高。智能機(jī)器人在海洋開(kāi)發(fā)伊者、宇宙探測(cè)英遭、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事托津、社會(huì)服務(wù)蔑氛、娛樂(lè)等各個(gè)領(lǐng)域都有著廣闊的發(fā)展空間與應(yīng)用前景。機(jī)器人正朝著智能化和多樣化等方向發(fā)展嚎姨。

智能機(jī)器人分類(lèi)

按功能分類(lèi)

傳感型機(jī)器人

也外部受控機(jī)器人汇割。機(jī)器人的本體上沒(méi)有智能單元只有執(zhí)行機(jī)構(gòu)和感應(yīng)機(jī)構(gòu)，它具有利用傳感信息（包括視覺(jué)勘职、聽(tīng)覺(jué)恋得、觸覺(jué)、接近覺(jué)略菜、力覺(jué)和紅外此妙、超聲及激光等）進(jìn)行傳感信息處理、實(shí)現(xiàn)控制與操作的能力池粘。受控于外部計(jì)算機(jī)继韵，目前機(jī)器人世界杯的小型組比賽使用的機(jī)器人就屬于這樣的類(lèi)型。

自主型機(jī)器人

在設(shè)計(jì)制作之后胆誊，機(jī)器人無(wú)需人的干預(yù)一死，能夠在各種環(huán)境下自動(dòng)完成各項(xiàng)擬人任務(wù)肛度。自主型機(jī)器人的本體上具有感知、處理摘符、決策贤斜、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(wèn)題逛裤。許多國(guó)家都非常重視全自主移動(dòng)機(jī)器人的研究。智能機(jī)器人的研究從60年代初開(kāi)始猴抹，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展带族，目前，基于感覺(jué)控制的智能機(jī)器人（又稱(chēng)第二代機(jī)器人）已達(dá)到實(shí)際應(yīng)用階段蟀给，基于知識(shí)控制的智能機(jī)器人（又稱(chēng)自主機(jī)器人或下一代機(jī)器人）也取得較大進(jìn)展蝙砌，已研制出多種樣機(jī)。

交互型機(jī)器人

機(jī)器人通過(guò)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(huà)跋理，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的控制與操作择克。雖然具有了部分處理和決策功能，能夠獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)一些諸如軌跡規(guī)劃前普、簡(jiǎn)單的避障等功能肚邢，但是還要受到外部的控制。

按智能程度分類(lèi)

工業(yè)機(jī)器人

只能死板地按照人給它規(guī)定的程序工作麦荸，不管外界條件有何變化苛每，自己都不能對(duì)程序也就是對(duì)所做的工作作相應(yīng)的調(diào)整。如果要改變機(jī)器人所做的工作喷融，必須由人對(duì)程序作相應(yīng)的改變木鸭，因此它是毫無(wú)智能的。

初級(jí)智能機(jī)器人

具有象人那樣的感受淹摧，識(shí)別巴俯，推理和判斷能力〖嘏祝可以根據(jù)外界條件的變化漏炕，在一定范圍內(nèi)自行修改程序，也就是它能適應(yīng)外界條件變化對(duì)自己怎樣作相應(yīng)調(diào)整沈路。不過(guò)计浮，修改程序的原則由人預(yù)先給以規(guī)定，這種初級(jí)智能機(jī)器人已擁有一定的智能加六。

高級(jí)智能機(jī)器人

具有感覺(jué)辫继，識(shí)別，推理和判斷能力俗慈，同樣可以根據(jù)外界條件的變化姑宽，在一定范圍內(nèi)自行修改程序遣耍。所不同的是，修改程序的原則不是由人規(guī)定的炮车，而是機(jī)器人自己通過(guò)學(xué)習(xí)舵变，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)來(lái)獲得修改程序的原則。所以它的智能高出初能智能機(jī)器人瘦穆。這種機(jī)器人已擁有一定的自動(dòng)規(guī)劃能力纪隙，能夠自己安排自己的工作。這種機(jī)器人可以不要人的照料扛或，完全獨(dú)立的工作绵咱，故稱(chēng)為高級(jí)自律機(jī)器人。這種機(jī)器人也開(kāi)始走向?qū)嵱谩?/p>

智能機(jī)器人要具備的主要要素

運(yùn)動(dòng)要素熙兔，對(duì)外界做出反應(yīng)性動(dòng)作悲伶。

對(duì)運(yùn)動(dòng)要素來(lái)說(shuō)，智能機(jī)器人需要有一個(gè)無(wú)軌道型的移動(dòng)機(jī)構(gòu)候妻，以適應(yīng)諸如平地锨耍、臺(tái)階、墻壁柒拌、樓梯平俩、坡道等不同的地理環(huán)境。它們的功能可以借助輪子欢兑、履帶狞绰、支腳、吸盤(pán)置凤、氣墊等移動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)完成峦夺。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，這種控制不僅要包括有位置控制辐杜，而且還要有力度控制拄屈、位置與力度混合控制、伸縮率控制等拿杉。

感覺(jué)要素斋值，用來(lái)認(rèn)識(shí)周?chē)h(huán)境狀態(tài)。

感覺(jué)要素包括能感知視覺(jué)展辞、接近奥邮、距離等的非接觸型傳感器和能感知力、壓覺(jué)罗珍、觸覺(jué)等的接觸型傳感器洽腺。這些要素實(shí)質(zhì)上就是相當(dāng)于人的眼、鼻覆旱、耳等五官蘸朋，它們的功能可以利用諸如攝像機(jī)核无、圖像傳感器、超聲波傳成器藕坯、激光器团南、導(dǎo)電橡膠、壓電元件炼彪、氣動(dòng)元件吐根、行程開(kāi)關(guān)等機(jī)電元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

思考要素辐马，根據(jù)感覺(jué)要素所得到的信息佑惠，思考出采用什么樣的動(dòng)作。

智能機(jī)器人的思考要素是三個(gè)要素中的關(guān)鍵贾瞪，也是人們要賦予機(jī)器人必備的要素。思考要素包括有判斷披锨、邏輯分析习怒、理解等方面的智力活動(dòng)。這些智力活動(dòng)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)信息處理過(guò)程卖寻，而計(jì)算機(jī)則是完成這個(gè)處理過(guò)程的主要手段毛咸。

智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)

導(dǎo)航與定位

在機(jī)器人系統(tǒng)中，自主導(dǎo)航是一項(xiàng)核心技術(shù)除阐，是機(jī)器人研究領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題造星。

路徑規(guī)劃

路徑規(guī)劃技術(shù)是機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。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)最小消贼、行走路線最短毛彼、行走時(shí)間最短等），在機(jī)器人工作空間中找到一條從起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)异凹、可以避開(kāi)障礙物的最優(yōu)路徑衫凭。

人機(jī)接口

智能機(jī)器人的研究目標(biāo)并不是完全取代人，復(fù)雜的智能機(jī)器人系統(tǒng)僅僅依靠計(jì)算機(jī)來(lái)控制目前是有一定困難的努释，即使可以做到碘梢，也由于缺乏對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力而并不實(shí)用。智能機(jī)器人系統(tǒng)還不能完全排斥人的作用伐蒂，而是需要借助人機(jī)協(xié)調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制煞躬。因此，設(shè)計(jì)良好的人機(jī)接口就成為智能機(jī)器人研究的重點(diǎn)問(wèn)題之一逸邦。

機(jī)器人視覺(jué)

視覺(jué)系統(tǒng)是自主機(jī)器人的重要組成部分恩沛，一般由攝像機(jī)、圖像采集卡和計(jì)算機(jī)組成昭雌。機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的工作包括圖像的獲取复唤、圖像的處理和分析健田、輸出和顯示，核心任務(wù)是特征提取佛纫、圖像分割和圖像辨識(shí)妓局。

多傳感器信息融合

多傳感器信息融合技術(shù)是近年來(lái)十分熱門(mén)的研究課題，它與控制理論呈宇、信號(hào)處理好爬、人工智能、概率和統(tǒng)計(jì)相結(jié)合省牍，為機(jī)器人在各種復(fù)雜蒸撕、動(dòng)態(tài)、不確定和未知的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)提供了一種技術(shù)解決途徑淀爆。

智能控制

隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展跑放，對(duì)于無(wú)法精確解析建模的物理對(duì)象以及信息不足的病態(tài)過(guò)程，傳統(tǒng)控制理論暴露出缺點(diǎn)余源，近年來(lái)許多學(xué)者提出了各種不同的機(jī)器人智能控制系統(tǒng)慈肯。

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