機器人尤其是智能服務機器人需要具有人的動作、行為、想法以及各種能力,制造非常復雜,牽涉眾多科學與工程學科,包括機械和電氣工程、材料科學、計算機科學、人工智能、腦科學、仿生學、控制學等。機器人觀察外部的“眼睛”通常是一臺攝像機,近年來機器視覺技術(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。
滅火機器人實現(xiàn)對外界的感知,靠的是各種傳感器。如內(nèi)感傳感器提供位置、方向、身體和關(guān)節(jié)的運行速度等自身情況的信息,外感傳感器提供周圍環(huán)境的信息,包括立體照相機、激光測距、聲吶、紅外傳感器、觸覺傳感器等。
傳感器是機器人的核心技術(shù)部件,目前國內(nèi)主要靠進口。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(tǒng)需要解決的技術(shù)任務。
機器人的“大腦”由計算機或多個微處理器組成。作為一個智能終端,人們看到的機器人其實是前臺,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(jié)合,相當于一臺計算機。科學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?機器人的聲音傳感器收集到聲音信號,通過語音識別系統(tǒng)和語言處理技術(shù)將說話內(nèi)容進行分析解讀,在“聽懂”意思后,計算機作出回應的指示,過語音合成器模擬人類說話。尤其是在嘈雜環(huán)境中實現(xiàn)語音識別、理解、處理,是一個非常重要的技術(shù)難點。
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。隨著機器人應用領(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。通過與仿生學、神經(jīng)科學、腦科學以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等的結(jié)合,將加速機器人理論、方法和技術(shù)研究工作的進展。
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