智能机器人研究现状及发展趋势的思考与建议

发表时间:2021/3/15   来源:《科学与技术》2020年10月30期   作者:张士杰 杨德鹏 谢岳
[导读] 随着信息化技术的发展以及人工智能的不断推进
        张士杰    杨德鹏    谢岳
        陆军航空兵学院,101116
          
        【摘要】随着信息化技术的发展以及人工智能的不断推进,智能机器人从刚开始被人们视为一个新奇的事物到现在真正的投入应用在发展过程中有了巨大的迈进。当前智能机器人在生产行业、交通行业、物联网、医疗大健康与自动化行业中,都逐渐发挥了重要的作用。随着大数据的发展和人工智能的进一步推进,智能机器人在未来的发展前景非常广阔。本文将主要分析智能机器人的应用现状,并且搜集了智能机器人行业最前沿的发展动态,对行业的发展趋势进行思考并给出一些建议。
        【关键词】智能机器人;研究现状;发展趋势
        自人类进入机器时代以来,人们对机器人的想象从来就没有停止过,在很多影视作品中都有机器人的影子。然而近现代随着人工智能技术的发展,以及机械化水平的不断提升,融合了信息技术通信技术人工智能等技术的机器人,已经成为现实。在机械上机器人有着稳定的控制能力,在操作上人工智能赋予了机器人深度学习的能力,在应用上机器人并不局限于任何行业。随着其未来的发展,机器人将走入各个行业,走入千家万户。
        所谓智能机器人,在传统机器人的基础上还增加了情感,感知,决策等元素,相当于拥有了更强的学习与思考的能力。目前机器人的主要分类包含制造型机器人和服务型机器人两种。制造型的机器人能已经在企业中大规模使用并代替人工操作,节约了大量的成本。而服务型机器人的使用范围更加广泛,除了一般性的服务行业,还应用于特种行业,例如空间探测抢险救援水下作业,反恐防爆等。服务型机器人还在于医疗健康行业得到重视,无论是手术机器人还是护理型机器人,甚至陪伴型机器人,都能够帮助患者更好的恢复身心健康[1]。21世纪信息化革命的浪潮下。智能机器人一定会成为制造行业的一个新风口。决定着一个国家能否在新型制造中占领先机。
        一、国内外智能机器人发展状况
        智能机器人作为机械化水平和人工智能的结合体。在现在已经成为衡量一个国家科技水平以及创新能力的重要标准。智能机器人的发展成为世界强国的重点产业。
        (一)发达国家的发展状况
        美国作为最早开始研发机器人的国家,在人工智能上也处于世界领先水平,因此其智能机器人的技术也一直处于领先的地位。在美国重新振兴自身制造业的计划中,智能机器人也被明确成为重点项目,目前美国在无人驾驶技术等方面就处于领先地位。欧洲强国当然不会错过智能机器人的发展机会,德国作为世界高质量制造的代表,也把智能机器人作为其工业4.0计划的有效切入点,英国、法国也建立了各自的机器人发展战略,并且欧盟在整体上还建立了机器人研发计划,集合了相关各个行业内的强势企业,共同推进欧洲机器人的发展。日本通过对机械制造的不断研究,已经发展成机器人第一大国,随着人工智能技术的不断深入研究,也将成为智能机器人行业第一的有力竞争者。类似的。韩国也把世界机器人前三作为自己机器人产业的发展目标,甚至通过智能机器人的相关法律来促进发展计划。
        (二)我国的发展状况
        当然我国在智能机器人行业发展上也不甘示弱。随着近年来我国在计算机行业和大数据行业都取得了突破性的发展,逐步走入世界前列,由此机智能机器人行业也取得健康发展的空间。国家层面,工信部、发改委、财政部,都纷纷参与到智能机器人的发展规划中来。初步的目标是在我国建立较为完善的机器人发展产业空间,在此基础上推进机器人进入中高端行业,规范化机器人行业的发展。技术领域,国内外都主要有两类研究群体。一类是以研究所、高校为主的纯研究型机构,另一类类是国内外的应用型企业。而在企业之中又分为两种,一种是传统的机械制造企业或其他行业的领先者,另一种是互联网企业。制造型企业有着行业优势和机械化优势,而互联网企业在人工智能上积累了较高的水平。总体上来说,各类研发机构都从不同方向发力,促进智能机器人行业的发展。正是如此,智能机器人行业在全球的市场规模不断扩大。仅中国2020年的中国机器人规模就将超过500亿美元。

相较于2017年就已经翻了一番。其中真正投入应用的最多的是工业机器人。占比接近70%。成为机器人发展最主要的动力[3]。
        (三)研究发展状况
        研究方面,国内外智能机器人的研究方向朝着多元化发展。有以操作能力为主的双臂机器人,例如美国的Rethink公司推出了工厂协作机器人,能够参加多项不同的工作,瑞典ABB公司推出的双臂机器人,能够满足更多柔性化需求[2],有以专注于行业的物流机器人。我国也有对于柔性机器人的研究,主要在于机器人关节的柔韧性上,为动作的灵活性和精准度提供了更好的条件。同时随着人工智能的发展,智能机器人的另一个发展方向是自主学习和情感控制。在交互类产品、感知类平台、以及社交的智能化上得到应用,这类产品涉及到许多家用型产品,例如家用清扫机器人,高空窗户清洁机器人,老年人儿童陪伴型机器人,娱乐教育型机器人。这类机器人大多增加了语音交互的能力,逐渐发展成为人们真正的朋友。同时在机器人的研究中,应用于医疗行业也非常广泛。北京航空航天大学就联合了相关医院,研究出辅助外科手术的机器人,并进入临床应用。哈尔滨工业大学研究了微创腹腔外科手术机器人,天津大学也研究出了类似的机器人。在某些高危行业中,机器人能够代替人们完成危险的任务,发挥了很好的作用。此类机器人被通称为特种机器人。特种机器人在军方也得到广泛的应用,因此有一些项目还未向外公开。哈工大研究出的排爆机器人,管道机器人,爬墙机器人都已经在特殊的应用场景中得到使用[4]。
        二、发展趋势及思考
        目前来说智能机器人的主要发展方向有两类。一类是技术引导发展,其掌握着行业前沿技术的企业,根据自身的能力去引导智能机器人的发展道路。另一类是需求引导发展,随着智能机器人技术的不断提高,各行各业中都能够发现更多的应用机会,市场的需求必然促进机智能机器人产业的全面发展。
        (一)技术导向型
        在技术引导的发展战略中,需要从较高的层面进行整体的规划。机构、企业根据所掌握的技术,了解在相关行业的应用前景,深刻挖掘使用价值,才能使智能机器人得到真正的利用。如果一味的追求自身技术的优势,很容易误入歧途。生产出不被市场所需求的产品,技术能力无法在实践中很好的发展,找到进步的空间。
        (二)需求导向型
        我国是世界机器人最大的发展市场。在国家政策的支持和智能机器人产业的全面推进下,必然会形成更为全面的体系和多方共建的格局。我国有着全球最多的人口,有效的市场需求也将推进智能机器人的推进智能机器人的全新发展。在这方面,互联网企业具有一定的优势。互联网企业掌握着一定的智能技术,更为了解用户的需求,并且不局限于任何一个行业,符合智能机器人多元化发展的需求。并且随着互联网企业的资本积累,在项目投资上也具有一定的优势,能够把同样的技术应用于不同的行业,在实践中优化发展战略。
        三、结语
        智能硬件技术的发展和人工智能水平的提高,必然会推动智能机器人的不断进步,智能机器人在生产交通娱乐教育物流医疗等方面将会发挥越来越大的作用,人们日常生活中对于智能机器人的需求也将会随着技术的进步得到不断的满足,智能机器人真正的高速发展的时代已经到来。我国也一定会把握发展的契机,成为智能行业发展中的佼佼者。
        【参考文献】
        [1]洪镜涛. 关注智能化训练的变与不变[N]. 解放军报,2020-12-08(007).
        [2]金冶纯.人工智能机器人在防灾中的应用对策研究[J].产业创新研究,2020(22):51-52+58.
        [3]李庆森,蒋明华,丁度坤,辛曼玉,冯显镰.面向3C智能柔性生产线的机器人锁螺丝技术研究[J].电力设备管理,2020(11):182-183.
        [4]刘佳.双臂作业型智能服务机器人的研制[J].大众标准化,2020(22):171-172.
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