机器智能公司实习报告

2024-05-23 版权声明 我要投稿

机器智能公司实习报告(共11篇)

机器智能公司实习报告 篇1

0 前言 机器人及智能装备定义及范围 开发区区机器人及智能装备产业发展现状 2.1 开发区机器人及智能制造的相关政策 2.2 开发区机器人及智能装备产业发展现状 2.3 产业发展取得的成果和存在的问题 3 开发区机器人及智能装备产业发展新态势 3.1 开发区机器人及智能装备产业SWOT分析 3.1.1 优势(S)3.1.2 劣势(W)3.1.3 机会(O)3.1.4 威胁(T)

3.2 开发区机器人及智能装备产业发展小结 4 开发区机器人及智能装备产业发展的对策建议 4.1 机器人及智能装备产业未来重点发展领域 4.2 开发区机器人及智能装备产业发展建议

前言

我国自2009年5月《装备制造业调整和振兴规划》出台以来,国家对智能装备产业的政策支持也力度在不断加大,这是因为工业机器人和智能装备的发展水平不仅体现了一个地区、一个国家的综合技术实力,而且也促使了制造业从劳动密集型向技术密集型的转变。自从上世纪80年代以来,昆山开发区成功地引进了大批外向型制造类企业,开启了一条后来被全国的城市广为学习的“三位一体”的城市化之路。开发区依赖于劳动力密集型行业的贡献,以劳动力成本优势来换取价值,取得了巨大的成就。但近年来,企业技术创新不足、技术性贸易壁垒、劳动力成本的提升和人力资源的日益缺乏,严重制约了开发区制造业的健康发展。并且随着人工成本越来越高,利润越来越少,政府和企业家都需要意识到想要延续我国制造高速发展的优势,必须要走智能制造的道路,以高新技术自动化设备取代人工,实现“机器换人”。1 机器人及智能装备定义及范围

机器人与智能装备产业是高度集成微电子、通信、计算机、人工智能、控制和图像处理等学科最新科研和产业成果的前沿高新技术产业。机器人与智能装备产业所包含的先进的制造技术以及先进的核心技术,也是产业发展的原始动力。机器人是具备一定感知能力、规划能力、动作能力和协同能力的自动化的机器,汇集了光、机、电、液压等多学科的高精尖技术,被认为是工业自动化技术领域的高端装备产品。而智能装备是指具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备,是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。

机器人及智能装备尽管在定义上有所不同,但两者也有相同之处:(1)结构基本相同。机器人与智能装备在结构上大同小异,都是由机械制造元件、智能控制系统等部分组成。(2)智能化。机器人与智能装备在功能上越来越强大,而在操作上却越来越简单,这就是智能化的体现。未来机器人及智能装备的发展方向也一定是机械设计和智能技术的深度融合。

机器人及智能装备在引领制造业低碳、节能、高效发展上的作用将进一步得到显现。同时,也将在工业机器人、智能机床和基础制造装备、智能仪器仪表、3D打印装备、自动化成套生产线等重点领域形成快速发展与突破。以工业机器人为例,所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人,广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。工业机器人的发展过程可以分为三个阶段:第一阶段,机器人为示教再现机器人,通过示教存储信息,工作时读出这些信息,向执行机构发出指令,执行机构按指令再现示教的操作。第二阶段机器人是带有视觉、触觉等功能的机器人,可以完成检测、装配、环境探测等作业。第三阶段机器人即智能机器人,它不仅具备感觉功能,而且能根据人的命令,按所处环境自行决策,规划出行动。目前,在工业生产中所使用的弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人大都处于第一、第二阶段。从工业机器人的发展趋势,及近年来推出的机器人产品来看,智能化、模块化和系统化是工业机器人的主要发展方向。开发区机器人及智能装备产业发展现状 2.1 开发区机器人及智能制造的相关政策

2015年3月,昆山市政府制定了《昆山市“转型升级创新发展六年行动计划”实施意见(2015~2020年)》。《实施意见》指出要以工业4.0和“我国制造2025”为导向,推动企业广泛开展以智能制造为主导的新一轮技术改造,特别是大力实施“机器换人”,促进“机器换人工”、“自动换机械”、“成套换单台”、“智能换数字”,使我市建设成为全国领先的工业机器人智能装备应用示范城市。

为贯彻落实《昆山市“转型升级创新发展六年行动计划”实施意见(2015~2020年)》,加快转型升级创新发展,昆山市制定了推进转型升级创新发展财政扶持若干政策。《政策》提出,重点鼓励企业开展“机器换人”技术改造。对自动化控制设备和“机器换人”技改项目,按设备投资额予于一定的资金补助。并到“十三五”末,计划完成“机器换人”技术改造600项,全市智能装备产业规模达到800亿元。

此外,《昆山市国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》也明确指出要扎实推进高端装备制造业突破发展。将机器人产业及智能制造发展作为主攻方向,大力发展工业机器人、特种机器人、服务机器人及其配套零部件,提高系统集成能力,鼓励智能车间建设及首台套重大装备推广应用,建设全国领先的工业机器人智能装备应用示范城市。2.2 开发区机器人及智能装备产业发展现状

昆山开发区是海峡两岸产业合作的集聚区,也是我国对外贸易加工的重要基地,发展机器人及智能装备产业不论从技术引进、产品销售还是产业链整合都有着便利的环境。开发区仅仅以昆山九分之一的土地面积,贡献了全市约50%以上的地区生产总值、60%以上的工业产值和70%的进出口总额。

2015年,昆山市共有机器人及智能装备企业200余家。从行业分布来看,共有机器人企业80余家,智能制造和设备企业120余家,初步形成了从包括机器人整机,控制器、视觉系统的产业链。开发区拥有机器人企业7家,占总行业的3%左右;拥有智能装备企业20余家,占总行业的10%左右。

从行业贡献来看,机器人行业贡献了总产值的30%,智能装备产业则高达70%。其中,开发区机器人产业占行业总产值的4%左右,而智能装备产业则占到了25%。

从产业链分布来看,昆山市机器人产业链的上游企业(包括控制器、伺服系统、减速器、本体的供应商)只占了10%不到,而目前开发区还没有机器人产业链上游企业。开发区机器人企业主要集中在产业链下游的系统集成。下游系统集成是机器人商业化、大规模普及的关键,且技术壁垒相对较低,因而市场规模要远远大于上游端市场。目前,开发区机器人企业也开始尝试突破上游端关键技术,但其性能和国外产品仍有差距,成本也比国外产品高。

目前,开发区以智能装备产业为主导的机器人及智能装备行业才刚刚起步,在产业链各方面并不完备。但开发区对机器人及智能装备产业的需求却异常旺盛,以纬创资通、仁宝电子、龙腾光电、国显光电为代表的传统制造型企业纷纷开展“机器换人”项目,推动“昆山制造”向“昆山智造”转型。因此,开发区机器人及智能装备行业发展前景十分明朗。

2.3 产业发展取得的成果和存在的问题

在政策导向及实际需求的双重刺激下,开发区机器人及智能装备行业实现快速发展。昆山华恒焊接是昆山机器人行业的领军企业,也是国内厚板焊接机器人的领头羊。在2007年,华恒焊接成功推出中国首台自主研发和制造的全自动工业焊接机器人“昆山一号”。“昆山一号”机器人不但可以自动优化轨迹,快速更换马达和手腕,满足所有标准与非标准的控制应用,而且其运动平稳,精度很高,可以广泛运用于点焊、弧焊、喷涂等领域。“昆山一号”全自动机器人的成功研制,使华恒公司从产业链的中下游一下子跨越到上游乃至前沿。而在2012年,华恒焊接更是成为了我国焊接协会机器人焊接(昆山)培训基地,大规模开展焊接机器人应用人才培训,为满足昆山产业界的自动焊接的需求做出了很大的贡献。

昆山云太基是国内3D影像检测技术的开拓者。云太基在企业成立4年之后,在市场前景和企业发展战略的考虑下,进行彻底的“转型升级”,主营行业从传统的精密模具行业变更为工业机器人行业。云太基在完成主营业务变更后,更是投入人力、物力,结合市场痛点开发出了全能影像机器人。云太基影像机器人运用高速凸轮机构、多轴机械手和智能图像处理等技术,将2D和3D显示完美结合,并实现了全周无盲点,一次拍摄检测全部尺寸以及外观状况,因而在智能硬件品质检测及复杂产品外观和尺寸检测方面得到了市场认可。

不仅仅是机器人企业的稳步发展,开发区政府也在加快机器人产业基地的建设。2015年12月,开发区成功引进哈工大机器人集团昆山机器人产业项目。计划产业基地总投资10亿元,主要从事服务机器人、工业机器人与自动化装备、智慧工厂等研发、生产、销售。并计划5年内引入研发团队30家左右,孵化企业50家以上,聚集高端机器人产业研发人员1000-1500人,到2020年预计实现年营业收入10亿元,同时拉动相关机器人配套产业及现代服务业100亿元规模。

相对于机器人产业,开发区智能装备行业有着更为扎实的基础。梅塞尔切割是国内数控等离子、火焰切割设备行业的领军企业,产品广泛应用于钢铁和金属加工、机床、汽车、造船等领域。为响应工业4.0的发展和国内用户的需求,梅塞尔紧紧把握高端制造业转型发展的重要布局,在保持数控等离子、火焰切割设备技术领先的基础上,大力开发激光切割设备,从而成为了行业内具备最完整制造设施和流程的企业。

昆山精讯是国内主要的面板检测设备供应商,其自动检测装备也已经应用在了国内所有22家显示面板制造企业及品牌液晶电视的整机生产线上。昆山精讯打破了以往国内面板制造检测装备只靠进口的现状,并全面拓展了TFT—LCD、LTPS、AM-OLED、TP的检测自动化技术开发,向“全球平板显示领域检测行业领军企业”目标阔步挺进。

开发区在发展机器人及智能装备行业取得了一定的成果,但与国外或国内同行相比也有很大的差距。差距主要表现为高端不足,低端有余。高端不足表现在开发区机器人企业大多是系统集成商,还不具备掌握减速器、伺服电机、控制器、传感器等关键零部件的核心技术。低端有余体现在开发区智能装备企业虽然取得了不小成就,但行业总体的毛利率过低,达不到同行业的平均发展水平。根据开发区的产业基础和经济现状,开发区机器人及智能装备产业的发展应该朝着产业化、规模化以及战略集群化方向发展,培育一批具有核心技术的行业领军企业。

开发区机器人及智能装备产业发展新态势 3.1 开发区机器人及智能装备产业SWOT分析

SWOT分析法即态势分析法,包括“S”优势(strengths)、“W”劣势(weakness)、“O”机会(opportunity)和“T”威胁(threats)。优势和劣势比较可以摸清行业自身的实力,而机会和威胁分析将注意力放在外部环境的变化及对行业的可能影响上。3.1.1 优势(S)

开发区制造业基础雄厚。自工业园区创办以来,已迅速发展成为全球资本、技术、人才的集聚地,海峡两岸产业合作的集聚区,以及我国对外贸易加工和进出口重要基地。至今,已累计引进欧美、日韩、港澳台等45个国家和地区客商投资的2000多个项目,投资总额超330亿美元,注册外资超200亿美元。不单单是资本和项目,更主要的是开发区还引进了国内外的先进技术、管理经验和智力资源,及成熟市场体的做法,建立起与国际规则接轨的体制和机制。“昆山制造”也逐步在向“昆山智造”转型。六丰机械、神达电脑、微盟电子等企业纷纷向“智能产业”转型,进军互联网、电子、机器人等诸多领域。

开发区还具有优越的平台优势。开发区近年来建成了科技广场、现代广场、科技创业基地等创新载体,进驻各类企业400多家。其中,光电产业园已成为了国内产业规模最大、技术水平最高的“原材料—装备—面板—模组—整机”的完整产业链,主导区聚集核心项目和配套项目33个,总投资近100亿美元,拥有奇美、友达、龙腾、世硕电子等众多行业龙头,产出呈几何级增长。

开发区企业也具有强大的科研技术实力。目前,开发区拥有各类产学研联合体200多家,省高新技术企业100多家及研发机构250多家,研发投入占GDP比重达2.8%,成为国家知识产权示范园区、海外人才我国创业示范基地和首批江苏省创新型开发区。人才方面,开发区实施高端人才引进和产业技能人才培育相结合的战略,目前全区人才保有量可达12万人。3.1.2 劣势(W)

开发区机器人及智能装备产业以政府为主导、以市场为导向、以企业为主体、以科研机构为两翼的产、学、研紧密结合的技术创新体系仍不健全。在机器人产业方面,开发区起步较晚,技术水平比较薄弱,而且各单位间技术研究与制造的技术力量相对分散,产学研的各自为战,无统一标准,低水平重复研究,难以形成合力。

在智能装备产业方面,开发区具有雄厚的制造业基础和加工技术实力,面对传统制造业的困局,开发区企业在“转型升级”方面的意愿十分强烈,比如龙腾光电、国显光电、华天科技等企业均投入过亿元资金用于机器换人。然而,开发区发展在智能装备产业也存在着一定不足:第一,基础技术体系的普及和高端技术的研究不够,开发区企业往往通过技术引进、设备引进的方式进行“转型升级”,缺乏核心技术与自主知识产权。第二,开发区缺乏一流的智能装备企业和品牌,难以吸引国内外智能装备企业,来形成产业集聚。第三,开发区在鼓励发展智能装备企业方面缺乏鲜明的政策,企业开展“转型升级”主要是由自身的压力和需求来驱动。

3.1.3 机会(O)

(1)产业处于成长期,技术赶超机会窗口已开启

相对于传统制造业,正处于成长期的机器人及智能装备具有更高的创新要素吸引力,更易实现技术赶超。资本的趋利性驱使更多的社会资源、企业资源流向机器人及智能装备产业,提高了产业的技术进步效率,增强了产业的生产要素吸引力,并形成良性循环。

对于国内市场来说,机器人及智能装备产业正处于应用开发和待产业化阶段,尚处于初创期,创业企业具有较多的技术赶超机会。相对于大规模市场化已经完成的传统制造业,机器人及智能装备产业存在技术市场化的“时间差”,即便是部分跨国企业预先布局,其对行业技术的控制能力也将“大打折扣”,因此开发区应充分结合自身优势和“利基”市场特点,抓住技术赶超的机会窗口。

(2)产业销售规模处于递增态势,市场需求机会窗口已开启 机器人及智能装备产业的发展需要市场需求的拉动,才能促使技术的成熟和技术经济效益的释放。自创办以来,开发区社会生产力迅速发展,产品制造、销售能力迅速扩张,从而为机器人及智能装备产业的发展创造了市场空间。机器人及智能装备产业具有技术前沿密集和市场需求创造等特点,因而具有较强的竞争力,并呈现规模扩张的趋势。同时,机器人及智能装备产业仍处于成长期,具有较大的市场发展空间。因此开发区应加快制造业“转型升级”力度,来实现产业结构的升级调整。

(3)产业易获创新资源的扶持,政策机会窗口已开启 机器人及智能装备产业对制造业的发展具有引领作用,因此政府会对机器人及智能装备产业给予政策扶持,以化解机器人及智能装备产业的技术不确定性和市场风险。政府不仅会在技术研发方面投入大量财政资金,而且会推动创新要素向机器人及智能装备产业的集聚,以助推机器人及智能装备产业的发展。与传统制造业相比,机器人及智能装备产业在成长过程中得到较多的人才资助、科研项目、研发投入资助、专利申报资助等政策优惠。这主要由于机器人及智能装备企业在创业过程中具有高风险的特征,因而需要政府提供创新要素以帮助其降低技术的不确定性和投资的风险性。3.1.4 威胁(T)

无论是趋于环境经济形式的逼迫转型,还是自身发展的必然需求,企业内部技术的升级以及产业结构的调整是一个贯彻始终的问题。对于开发区机器人及智能装备行业来讲,仍然存在着几大威胁。

(1)国外厂商核心技术封锁。对于机器人来说,减速机、控制器、电机处于产业链的上游,也是利润价值最高的部分,但这些核心技术仍然掌握在ABB、KUKA等几家国际巨头手中。企业在购买减速机、电机这些关键部件时,也需要付出国外企业数倍的价格,导致整机的成本偏高,缺乏价格上的优势。另外,为了保持技术的垄断地位,国外厂商往往会封锁机器人及智能装备的关键技术和核心技术,例如国外会限制九轴联动机床、高精度精密机床的出口。核心技术的封锁已经成为制约机器人及智能装备产业发展的关键瓶颈。

(2)国内行业竞争激烈。国内企业在机器人行业已经有了一定的积淀。比如在本体制造方面,沈阳新松、广州数控和安徽埃夫特具备了较强的实力。在减速器研制方面,秦川发展、汇川技术、英威腾也有了一定的基础。在系统集成方面,新松和博实已经占据了一定的市场份额。

(3)关联技术水平约束。机器人及智能装备产业是一个多技术集成的行业,需要电子、计算机、自动化、图像处理和人工智能等相关产业的支撑。开发区在电子、自动化技术方面具备一定的基础,但在计算机、人工智能等方面缺乏技术实力。多种技术间发展的不平衡以及局部的滞后,也使得开发区机器人及智能装备行业的发展受限。

(4)高端人才的争夺。高层次人才为了追求更好的发展,流动日趋频繁,范围不断在扩大。开发区在生活环境、文化环境、信息环境等方面优势不明显,在留住引进的高层次人才方面竞争力不够,存在着人才流失严重的威胁。这会进一步加剧开发区机器人及智能装备领域高层次人才总量不足,特别是掌握原始核心技术的领军人才缺乏的状况。3.2 开发区机器人及智能装备产业发展小结

根据产业的发展现状和SWOT分析结论,开发区机器人及智能装备产业的发展应采用弱势机会(WO)战略,利用外部机会来弥补产业内部的弱点。开发区机器人及智能装备产业应把握产业结构调整及升级的机遇,充分利用传统制造业雄厚的基础,落实昆山政府“机器换人”项目和“十三五”规划,以企业和行业解决方案为发展方向,大力推进机器人及智能装备产业的发展。此外,还需要采取措施来克服产业技术力量薄弱,缺乏品牌、政策吸引等弱点,即利用加工制造业进行全球性战略调整的时机,积极引进了国内外的先进技术、管理经验和智力资源,提高地区产业集的中度,促进集群化发展,并强化产学研合作,加大科技创新力度,提高产业人员素质,从而壮大开发区机器人及智能装备产业的规模。开发区机器人及智能装备产业发展的对策建议 4.1 机器人及智能装备产业未来重点发展领域

开发区机器人及智能装备产业首先要立足地区制造业发展需要,适应制造业转型升级需求。相比于国内成熟企业,甚至占主导地位的外资企业,开发区在传统机器人和智能装备行业缺乏竞争优势,但是在个性化需求较强的“细分市场”,开发区企业将会有所作为。

(1)焊接机器人

焊接机器人是从事焊接(包括切割、喷涂)的工业机器人。在目前全世界使用的100万台机器人中,焊接机器人能占45%以上。焊接机器人的应用,不但改善了劳动环境、减轻劳动强度、提高升产效率,更重要的是焊接机器人工作的稳定性和焊接产品质量的一致性也得到了提升。目前,焊接机器人应用的主要行业是汽车制造业。而像重型机械、电子电气、五金加工、航空航天、加工工业、运输和造船业等也开始广泛采用焊接机器人。尽管目前焊接机器人的主要市场仍然由ABB、库卡、发那科等国外大公司占据。但要指出的是,尽管国外焊接机器人能实现复杂工件的高精度焊接,其对操作工和修理工都有很强的技能要求,还存在配件昂贵,配件供应很难及时的缺点。

开发区开展高性能焊接机器人培育,有着结实的技术支撑。华恒焊接作为国内最早进入焊接自动化装备制造领域的企业之一,在焊接自动化生产整体解决方案领域具有丰富的实践经验。相比于国外企业,华恒焊接机器人利用其维修成本、零配件价格低廉,操作要求相对简单的优势,在国内焊接市场上有着很强的竞争力。开发区应该充分发挥华恒焊接的行业带头优势,引进核心零部件关键制造技术,吸引焊接机器人系统集成企业,从而形成以焊接机器人为主体的产业集群。

(2)数控切割

数控切割机是运用数字程序来驱动刀具,完成物体切割的机床。数控切割相对手动和半自动切割方式来说,可有效地提高板材切割地效率、切割质量,减轻操作者地劳动强度。数控切割机主要运用在航空航天、汽车制造、电子仪表、压力容器等方面。数控切割机市场前景比较乐观,数控等离子切割设备市场需求年增长速度达到10%左右,而数控激光切割设备则在50%以上。同时,在数控切割机的“自动化、多功能和高可靠性”方面,国内数控切割机企业也取得了长足的进步,并赶上了国际先进水平。

目前,长三角地区数控切割机产业已经形成了研究开发、设计、制作的装备制作产业链。开发区发展数控切割行业,有着坚定的现实基础。开发区数控切割企业中,既有梅塞尔切割这样的以高端市场为主的龙头企业,也有乾坤机器、镭创光电这样的主打中端定制市场的成熟期企业,更有首镭激光这样的主攻3C市场的成长期企业。因此,开发区大力发展数控切割机,特别是激光数控切割机这一方面,必定会取得辉煌的成果。

(3)机器视觉

机器视觉就是用机器来代替人眼进行测量和判断。机器视觉系统可以快速获取大量信息,而且易于自动处理,也易于同设计信息以及加工控制信息集成,因此,在现代自动化生产过程中,人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。此外,还将为中国航空航天、医疗科技等制造业转型,以及商用与工业市场实现工厂自动化的变革发挥巨大作用。

开发区制造业仍然是以劳动密集型为主,聚集了仁宝电脑、纬创资通、昆达电脑等多家代工企业。随着人力成本、原材料成本的上涨,开发区制造业面临着种种挑战,也意识到制造业不能一直依赖于廉价劳动力。此外,国内机器视觉市场正处于起步阶段,行业普及率还不高。随着配套基础建设的完善,技术、资金的积累,对采用图像和机器视觉技术的工业自动化、智能需求将会广泛出现。实际需求与发展机遇是开发区大力发展智能机器视觉技术的前进动力。

(4)数字化工厂管理系统

数字化工厂是智能制造的最典型代表,它将机器人、智能设备和信息技术三者在完美整合,通过对产品的生产、质量、物流等环节的控制,实现了产品从设计到制造的完整过程。数字化工厂在管理层有ERP系统实现企业层面针对质量管理的分析报告;在控制层有MES系统实现对生产状态的实时掌控;在执行层面由工业机器人、移动机器人和其他智能装备系统完成自动化生产流程。采用数字化工厂,能够减少30%的产品上市时间,减少40%的生产工艺规划时间,并能降低10%的生产费用。目前,这种模式已经在汽车制造、航空航天、船舶制造以及电子等行业得到应用。

对于开发区内生产自动化基础好、管理信息化水平高,比如华天科技、三一重机,他们将转型升级的重点放在数字化工厂的建设,提高柔性制造程度,降低制造生产成本,提高利润率。然而目前,市场上还未形成标准的、完备的数字化工厂管理系统,这一供需不平衡将在十年内一直存在。开发区政府应该抓住由智能装备发展带来的数字化工厂的战略机遇,引进先进的数字化工厂技术,抢占“工业4.0”的先机。

(5)服务机器人

工业机器人已经呈现稳定的发展格局,行业空间可以预见,而服务机器人市场则是一个蓝海市场。而随着国内老龄化现象加剧,劳动力成本上涨与行业智能化趋势加强,服务机器人在替代人力,在医疗、公共服务、研究和智能家庭等方面发挥重要作用的趋势将加强。预计到2020年,国内服务机器人年销售收入有望超过300亿元。

由于我国服务机器人市场还处于摸索阶段,市场格局并不清晰,并且国外企业也还没完成市场布局,开发区应牢牢抓住服务机器人的快速发展前景,以扫地机器人、教育机器人为重点产品,积极引进服务机器人企业和人才,扶持本地区服务机器人企业发展,通过不断积累服务机器人先进技术和人力资源,占领服务机器人市场先机。4.2 开发区机器人及智能装备产业发展建议 作为一项复杂的系统工程,机器人及智能装备产业的发展需要站在长远战略高度进行部署和实施。在实施过程中要加强跟踪管理,切实保障战略目标的实现。(1)扶持产业发展

开发区机器人及智能装备产业还属于起步阶段,技术实力薄弱。只有形成规模化的产业集群,才能在市场上占据一席之地。目前,应培育一批在细分领域具有竞争优势的“专、精、特、新”企业,逐步占领国内市场。同时,扶持一批成熟的焊接机器人、数控切割机、服务机器人企业做强做大。(2)整合创新资源

作为知识技术密集型产业,技术才是机器人及智能装备产业竞争的焦点。想实现开发区机器人及智能装备产业的可持续发展,必须结合地区产业发展的现状及特点,从产业创新主体和创新方式入手。首先,要以企业为创新主体,促进机器人企业的技术创新与业务创新。引进一批智能化方案解决企业,重点解决开发区企业的迫切需求。其次,推动合作组织的发展,促进产业向协同创新方式演变,充分发挥产学研方面的优势。最后,以“机器换人”为契机,加快自主知识产权机器人及智能装备产品的研发。(3)培养后备科技人才

为了更好的满足开发区机器人及智能装备产业未来发展对专业技术人才的需求,应着力加大机器人产业领军人物、高端人才、高技能人才的培养和引进力度,吸引更多的行业人创业。从政府角度来说,各类人才政策要向机器人及智能装备产业领域重点倾斜,对机器人及智能装备产业的高端人才,提供方方面面的优惠服务。

(4)加强政策引导

当前开发区机器人及智能装备产业才刚刚起步,外部环境因素(比如相关政策的支持和保护)对产业的发展非常重要。因此,开发区应将机器人及智能装备产业发展相关政策纳入政府重要产业政策中,来加速本地区产业发展。比如,设立机器人及智能装备产业发展专项资金,用于支持龙头企业发展、重大项目建设等。(5)加快产业基地建设

应结合开发区机器人及智能装备产业发展趋势,围绕机器人及智能装备产业链发展的相关要素,有效整合资源,重点建设哈工大机器人集团昆山机器人产业基地,逐步形成良好的产业空间布局,形成以机器人自动化生产线、机器人数字化车间成套设备和系统集成为重点的完整机器人产业链,全方位满足开发区经济转型升级的需要。(6)普及机器人知识

机器智能公司实习报告 篇2

这是国家电网公司变电站智能巡检机器人应用现场交流会上的场景。近年来, 国家电网公司大力推广变电站智能巡检机器人, 并积极开展管理和技术创新, 目前已全面实现视觉检测、红外测温、远程控制、智能分析、缺陷管理、闸刀和开关状态判别、微气象数据采集分析及自主充电等功能的应用, 辅助运维人员开展例行巡检等工作。

国网浙江省电力公司积极推进变电站“机器代人”, 现已配置49台智能巡检机器人, 今年年底将实现500千伏及以上电压等级变电站和全部11个市变电站智能巡检机器人全覆盖。同时, 该公司在实现变电站智能巡检机器人基本功能应用的基础上, 结合变电运维工作需求, 提出"多站式使用模式"、"机器人户内巡检"等多项创新举措, 推进机器人向工具化、实用化方向发展, 在提高设备状态管控能力和生产智能化水平方面取得了良好的效果。

凭借其灵活的控制运行方式、不受天气因素影响等优点, 智能巡检机器人将在未来的电网发展中发挥更多、更大的作用。随着国家电网公司“建设坚强智能电网”总体发展目标和规划的提出以及调控一体运行模式的推广, 集成自动化、机械、人工智能、计算机等高新尖端科技的机器人必将成为推动电力行业“工业4.0”进程的重要力量。

机器智能公司实习报告 篇3

能够建立电力库房内设计智能搬运机器人进行自主搬取物品,如:绝缘绳、绝缘垫、绝缘毯、绝缘衣裤、绝缘手套、安全帽、绝缘杆、金属件等。

系统能够实现如下设计目标:

(1)机器人能够接收已有的上位机软件搬取物品的指令进行准确响应和搬运。

(2)通过无线传输控制指令对机器人进行控制和数据传输。

(3)机器人能够在导航系统的指引下自主行走。

(4)机器人能够自主识别上位机软件指令所指的搬运物品;并将物品顺利的搬运到指定的库房目的地。

(5)机器人通过充电电池供电,持续工作时间6小时。

(6)机器人具有自主爬坡能力和跨越台阶能力,爬坡角度不小于15度。

(7)机器人具有语音播报能力和故障报警能力。

(8)机器人能够平稳运行,对每一种物品进行单个存取。

(9)机器人具有适应多种物品不同形状、尺寸、重量的手爪抓取能力。

(10)机器人有较好的操控性,体积重量适应现有库房的空间要求。

2.系统整体设计描述

2.1库房改造部分

库房的内部布局和货架位置及物品工用具的具体摆放模式是整个机器人开发的重要组成部分,只有将合理的布局和物品摆放模式,将物品归类,才能够实现机器人手爪的正确准确抓取识别和搬运,才能更方便导航和机器人避障,同时通过具体工用具(绝缘垫、绝缘毯、绝缘衣、绝缘手套、安全帽、绝缘杆、金属件等)归类和测量给出机械手爪的具体设计参数依据,系统库房物品摆放分布图如下:

2.2机器人结构设计部分

由于机器人主要用于室内环境,所以工作环境对自主移动平台的驱动机构影响不大,工作环境主要影响自主移动平台的自动导引装置。机器人根据具体库房的台阶实现爬坡功能,同时保证爬坡的平稳性,以及手爪抓持物品工用具的牢固性。主要包括以下几部分:

2.2.1机器人运动车体结构设计实现

(图片仅供参考)

机器人车体是整个搬运工作的载体,必须保证车体的动力、平稳、爬坡和相关运行的手爪负载能力,即保证不同电力工用具的有效成功抓取和有效运载。由于库房的基本布局已定,需要车体有一定的爬坡能力,尤其是较重的工用具的成功搬运能力。车体结构设计主要包括:

*链条结构车底盘设计。

*车体三连杆机架设计。

*差动动力系统设计。

*车体电机载荷设计。

2.2.2机器人多自由度机械手爪设计实现

机械手爪是整个电力库房智能搬运机器人的关键组成部分之一,只有有效的多自由度手爪才能实现抓取物品工用具的成功搬运。而整个机器人的手爪设计要根据库房内工用具物品的种类、外形形状、结构尺寸参数、重量参数和摆放货架的层数及归类情况来设计实现,要保证手爪能够适应大多数种类的物品工用具,主要包括以下几部分内容:

*多自由度手爪机构选择。

*手爪与车体交接口设计。

*手爪外形设计。

*手爪夹持力设计计算。

*手爪防滑设计。

*手爪多自由度运动空间尺寸设计计算。

*手爪各自由度运动载荷计算。

2.2.3机器人爬坡结构动力设计实现

由于机器人的工作环境中有台阶,经过改造后要求机器人车体要具备一定的爬坡能力,这里爬坡过程中不仅能保证机器人车体能够带载爬坡,具有足够的爬坡动力,同时能够保证机器人车体的坡底和坡顶不卡死和不侧仰。主要包括以下几部分:

*三连杆活动支架设计。

*爬坡车体动力测算。

*爬坡电机动力测算。 (下转第236页)

(上接第225页)*坡顶坡底的动力学模拟计算。

2.2.4机器人车体平衡设计平稳运行设计实现

整个机器人在搬运过程中无论带载还是空载,都能保证机器人平稳运行,平稳运行是机器人搬运过程中的重要一环,由于库房内部的构造和货架的高度,导致了机器人手爪和车体的异型构造,也为机器人的平稳性带来困难,具体要解决以下几部分问题:

*手爪、车体、抓取物的动态稳定性分析。

*载荷重量结构尺寸分析。

*手爪车体外形平稳性分析。

2.3控制系统设计部分

整个机器人的控制系统比较复杂,包括整个控制算法的设计实现,其中的多电机多传感器系统,以及机器人的自主导航实现算法,物品工用具的识别及准确抓取方法,均要求有较为系统的控制方案,主要包括以下几部分:

*多电机传感器控制算法设计实现。

*物品的识别与准确抓取设计实现。

*控制导航系统设计实现。

*无线系统设计实现。

2.4上位机软件接口设计实现

由于机器人需要与上位机软件进行接口,通过上位机软件控制指令,通过无线传输通路发送给机器人实现物品工用具的抓取,因此,需要已经开发的上位机软件预留接口,实现与机器人的无缝衔接,从而保证控制指令的准确发送,主要包括以下几部分:

*软件协议对接。

*上位机软件与无线接口对接。

*上位机软件物品分类与机器人内部分类的对接。

3.系统各项技术指标

3.1时间响应指标

搬运响应时间:小于150s。

3.2抓持物品重量

抓持物品重量:≤3kg。

3.3可靠性指标

现有库房物品工用具搬运率不小于80%。

机器人出错概率不大于10%。

3.4工作环境

电力库房现有工作环境。

温度:0-45℃。

相对湿度:5%-95%(不凝结)。

周围无爆炸危险,无腐蚀性气体及导电尘埃,无严重霉菌,无剧烈振动冲击源。

4.成果应用情况及效果,推广应用措施和前景

智能机器人 篇4

书 名: 智能机器人 出版社:华南理工大学出版社 页码:193 页 出版日期:01月 ISBN:9787562327653 条形码:9787562327653 版本:第1版 装帧:平装 开本:16 正文语种:中文 定价: 21.00 元

内容简介

本书介绍了智能机器人的体系结构、数学模型、驱动机构、控制方法、传感技术、信息融合、轨迹规划、实际应用等内容,本书注重理论与实践相结合,内容翔实、深入浅出,可读性强,是一本学本性和实用性都很强的教材。 本书可作为计算机、自动化、机械、电子等专业高年级本科生和硕士研究生学习“智能机器人”课程的教材,也可作为在机械制造、化工生产、核电维修、军事战斗,医疗手术、科学考察、办公事务、家庭服务、教育娱乐等行业从事智能机器人研究和开发的科学工作者和工程技术人员及高等院校师生的参考书。

目录

第1章机器人概述 1.1机器人的定义 1.2机器人的发展历程 1.3智能机器人的关键技术习题 第2章空间投影与射影几何学 2.1透视变换与射影几何学 2.2齐次坐标 2.3用齐次坐标表现运动 2.4射影变换 2.5射影变换与图像的形成 2.6射影几何学与复比习题 第3章立体视觉与三维重构 3.1摄像机校正 3.2立体视觉 3.3从对象的移动来再现其外形 3.4立体视觉系统应用习题 第4章图像处理与机器视觉 4.1图像处理 4.2机器视觉理论基础 4.3机器视觉与视觉跟踪 4.4图像形态学处理习题 第5章主动视觉与目标跟踪 5.1主动视觉系统 5.2目标跟踪算法 5.3CAMShift跟踪算法 5.4结合颜色、特征点和运动预测的跟踪方法 5.5主动视觉系统控制 5.6主动视觉试验习题 第6章智能机器人自主导航 6.1智能机器人导航 6.2局部导航 6.3视觉导航技术 6.4智能机器人运动学 6.5导航系统设计习题 第7章智能机器人路径规划 7.1路径规划概述 7.2路径规划研究现状 7.3人工势场法 7.4栅格法 7.5路径规划的未来发展 7.6势场栅格法与动态路径规划 7.7局部导航方法习题 第8章智能机器人设计与实现 8.1智能机器人的特点 8.2PC机与智能机器人 8.3智能机器人的控制器 8.4智能机器人的软件体系习题 参考文献

智能机器人作文 篇5

家里有个机器人,有点惊人,但,我家的的确确需要。

1号需要人:爸爸。它要做的是帮爸爸做工作,还可以给爸爸当司机,背着爸爸上班、下班。

2号需要人:妈妈。我妈是老师,它可以帮我妈妈批改作业,还可以帮妈妈做一切家务。

3号需要人:我。我更需要它能帮我写写作业,帮助我参加考试和做所有我不愿意做的事。

从这几点来看,可以知道我家的人太缺少勤劳细胞了。

要是有了这个机器人,我家一定不会再传来妈妈震耳欲聋的声音:“这双袜子,洗不洗的?”“那个要洗的衣服,要放洗衣机里!”“拜托,东西放回原位!”“不要放这里,我很忙的!”那样,该多好!

要是有了这样的机器人,我家就可以不被奶奶说这里不干净,那里太乱,衣服怎么没洗......

要是有了这样的机器人,我们就可以不用那么累了,我们就可以经常出去玩了。

智能机器人想象作文 篇6

我一进去以为里面很小,想不到里面可大了。各位老师把我们带到教室里面,我是2教室的。一个老师把我们带去了打枪竞技场。一轮过去了,该我们了,我和两个小男孩在一起打,我鼓起勇气向前冲,后面的人掩护我,我们彻底打败了他们。我们赢了。

我们回到了教室,一共九个教室的人,每个教室的人拼成一个游乐园。最后,我们得了第一名。我们欢天喜地,好开心。

接下来就到午休了,我们在教室美美睡了一觉。老师看到我们这样,露出了会心的微笑。偷偷告诉你,这时候我没睡哦。

智能制造“不是机器换人” 篇7

机器人在日常生活中越来越无所不能:医疗机器人“大白”、汽车机器人“大黄蜂”、家务机器人“安德鲁”它们给人治病、替人开车、管人做家务。

有了它们, 医生、司机、钟点阿姨就要失业了吗?

全国政协委员、中国电子学会副理事长兼秘书长徐晓兰说:“智能制造不等于‘机器换人’。”

什么是智能制造呢?

徐晓兰介绍, 在互联网+时代, 信息技术、网络技术和智能技术应用于设计、制造、管理和服务等工业生产的各个环节, 进行感知、分析、推理、判断和决策, 从而产生一种新的工业形态, 这就是智能制造。其核心是数字化与智能化。

电影里的“大白”之所以“包治百病”, “阿尔法”之所以做俯卧撑不带喘气, 就是因为它们有“数字化”与“智能化”的“内心”。

徐晓兰说, 当前, 机器人大致分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三大类。其中工业机器人是智能制造的一支重要力量, 服务机器人与特种机器人将是未来社会中不可或缺的智能平台。听到这里, 恐怕钟点阿姨们更着急了, “机器人并不能完全替代人工。”徐晓兰进一步解释说, 智能制造并不排斥人工, “例如人机交互技术就是工人与机器实现协同生产。”

目前的工业机器人只是代替了一些简单、繁重、危险工序中的人工, 简单来说, 机器人并不是来“抢饭碗”而是来“帮忙一起干活”的。

智能制造不能等同于机器换人, 那智能制造的核心到底是什么呢?

在互联网+时代, 将信息技术、网络技术和智能技术应用于设计、制造、管理和服务等工业生产的各个环节, 以进行感知、分析、推理、判断和决策, 从而产生一种新的工业形态, 这就是智能制造, 其核心是数字化与智能化。

作为新一轮科技革命的核心, 智能制造能够大幅度地提高制造效率, 改善产品质量, 降低产品成本和资源消耗, 已成为未来制造业发展的重大趋势和核心内容。同时, 智能制造也是我国加快发展方式转变, 促进工业向中高端迈进、建设制造强国的重要举措, 是新常态下打造新的国际竞争优势的必然选择。2015年5月, 国务院印发的《中国制造2025》, 明确提出智能制造是今后我国制造业发展的主攻方向。

“服务机器人可在居家养老、医疗康复、教育娱乐等领域解决专业人员不足等难题。”徐晓兰说, “总的来说, 智能制造或机器人并未对社会就业率带来较大挑战。”

“有些领域, 机器人正在创造新的就业岗位。”徐晓兰补充道, 智能制造与机器人是多种技术的交叉融合, 自身发展就离不开大量专业技术人员。它催生的新产业生态更可吸纳大量劳动力。

未来, 越来越多的“大白”与“阿尔法”们帮助我们更好地生活。而要研发、生产他们, 则需要我们人类的智慧与技术。“新一代工业机器人、无人机、教育娱乐机器人等产品的国内外需求广泛、发展潜力巨大。”这些将是我国实施“走出去”战略的重要智能装备和产品, 也将创造大量工作岗位。

针对我国智能制造领域的现状, 徐晓兰提出四条建议:

一是正确认识智能制造的深刻内涵。任何新技术、新产业在促进社会进步的同时, 也会带来一些挑战。我们要特别注意对前瞻性和颠覆性技术的研究, 要不断深入探讨产业生态和商业模式的变革对制造业发展的深刻影响, 促进我国《智能制造2025战略》的实施。避免战略理解片面化、战略实施简单化。

二是分业施策优化产业规划布局。下大力气突破材料、核心零部件、生产工艺、系统集成、工业CPS等智能制造领域关键技术, 针对不同产业环节采取更具针对性的政策。

三是打造制造强国要标准先行。加快推进制造业领域标准体系建设, 强化制造业团体标准制定、推广力度, 形成以标准带产业、产业促标准的良好发展格局。

四是加强智能制造人才体系建设。建立智能制造人才库, 健全一线科研、技术人员激励机制。推进分类侧重培养, 从科学研究、技术攻关、工程应用等方面培养各领域专业人才。

机器智能公司实习报告 篇8

机器人在进行吸尘之前必须知道自己应该如何行动,才能够移动到房间的每一个角落完成吸尘工作,最简单的逻辑当然是在房间中一行一行地吸过去,但是在有人居住的房间,椅子之类的物品将形成障碍,那么目前市场上的智能机器人吸尘器是如何解决这一问题的呢?

其中一种机器人吸尘器是完全盲目的,例如Pearl Sichler就是其中之一,它既没有摄像头也没有智能传感器,所以这个机器人实际上就是个“瞎子”。它的行进路线完全随机,遇到障碍只知道尽可能地尝试加速越过或拐弯。这种工作模式明显是没有效率的,但是时间可以帮助它改善吸尘的效果,不论房间大小,Pearl Sichler都持续工作30min左右的时间,如此一来,只要房间不要太大,总有机会经过房间的各个角落。相比之下,其竞争对手,持续工作多长时间,将完全由房间的大小决定。除了行进路线重叠以外,Pearl Sichler回到充电座的成功率也有问题,很多时候它只能够停在充电座的附近,用户需要手动将它推到充电座中充电。

那么,售价更高的中端机器人是否能够工作得更好呢?不一定,采用了各种最新技术的飞利浦HomeRun,除了装备了一个摄像头,还配备了红外线传感器和陀螺仪,可以检测周围的环境和机器人的行进角度,并能够根据墙壁巧妙地安排行进路线,但是椅子打破它的如意算盘,飞利浦HomeRun在同一个地方反复运行(注意图中蓝线),仿佛突然迷失了方向。此外,该机器人在自动模式下总是不愿意跨越地毯和地板之间的边界,只有在设置为“Climb”(攀爬)模式时,它才能够越过障碍。另外,偶尔它也会出现忘记充电座在什么地方的问题。

高端智能机器人吸尘器LG Hom-Bot 2.0和Vorwerk Kobold VR100采用了更先进的技术。LG Hom-Bot 2.0使用摄像机、红外线和紫外线传感器来检测和控制方向,而Vorwerk Kobold VR100则配备了一个360°的传感器来扫描周围的环境。

不论采用的是哪种技术,这些高端产品的表现都比较好,LG Hom-Bot 2.0在跨越边缘的时候表现出了一些犹豫,但最终还是越过了障碍。不过,LG Hom-Bot 2.0也不是没有问题的,它有两次在没有障碍物的情况下,在直线行进中突然停下并改变了方向,导致房屋中间和地毯中间的部分都被遗漏。Vorwerk Kobold VR100没有出现类似的错误,虽然它的移动速度相当缓慢,但它还是以最快的速度完整地完成了吸尘的工作。

设备性能

采用新技术和高科技传感器并不一定代表设备可以拥有更好的性能,能够高效率、高质量地完成测试空间的清理工作,机器人必须具备很多条件。

清理测试空间所需时间

大部分设备在自动模式下的运作方式决定了它清理一个房间所需的时间,能够更好地检测和把握周围环境的LG Hom-Bot 2.0和Vorwerk Kobold VR100完成吸尘工作只需不到5min的时间,而漫无目标随机进行清理的Pearl Sichler,不论空间大小都需要30min的时间。

Vorwerk Kobold4.51min

LG Hom-Bot 2.04.56min

三星 Navibot 5.18min

飞利浦 HomeRun8.40min

iRobot Roomba 780 10.59min

Pearl Sichler 30min

测试空间中机器人的行进路径

这些机器人中有两个较为智能,特别是Vorwerk Kobold VR100的表现相当出色,而LG Hom-Bot 2.0遗漏了一些空间,飞利浦HomeRun则似乎缺少足够的勇气,总是无法越过地毯与地板的边界。

智能机器人想象作文 篇9

智能机器人,也叫万能机器人,因为它的功能非常多,我们一个一个说。

当你下班或放学回来时,看见餐桌上空空如也,千万不要垂头丧气,因为你想要吃什么,只跟机器人说一声就行。它立刻就会送出一盘香喷喷的饭菜,让你饱餐一顿。你吃的时候,它还会帮你按摩呢!

吃完饭,去书房写作业。想拿一本书,你只需要对机器人说,我要它就会用闪电一样的速度把书拿给你。写着写着,突然,碰到了一道不会写的题目。不要急,机器人来帮你。它告诉你相关的资料和技巧,让你自己完成题目。

“终于写完了,去看电视吧。”突然,家里停电了,电视看不了了。机器人有办法。它会把你想看的电视节目投屏到墙上,使你大饱眼福。

眼睛不舒服了,该上床睡觉了!

你躺在床上滚来滚去,怎么也睡不着。你可以让机器人给你放故事或小说,或听美妙的摇篮曲,助你快速入睡。

如果还睡不着,也没事。它会给你做全身的.按摩,让你放松,把所有不愉快的事情抛在脑后。

介绍完智能机器人后,你对它的了解是不是更深了呢?对它是不是更期待了呢?

智能机器人作文300字 篇10

在梦中,我带着小金上山去摘杨梅。山路很陡,连小金刚的两条钢腿也上不去。只见小金刚把飘落下来的叶子吸进了自己的肚子里,然后,它把叶子转化成了大量电源,接着对我说:“小主人,你坐在我的背上,我带你上去。”只见小金刚的背上伸出了一把椅子,我坐了上去,紧接着它像叶子一样飘了起来,直奔杨梅树。到了杨梅树下,它伸出灵巧的两只手,并用红外线扫描,把成熟的杨梅和没成熟的分开,并把两只手伸得长长的开始摘杨梅。一粒又大又红的杨梅送到我嘴里,小金刚说:“小主人,请你尝一尝好不好吃?”我仔细品尝着,说:“小金刚,你摘的杨梅真甜啊!”小金刚笑了笑,迅速把所有成熟的杨梅摘下来放入自己肚子上的小口袋里。別看口袋小,其实里面可以装下一大筐呢!接着小金刚把我带下了山,我说:“小金刚,你可真棒啊!”

接下来,我又跟小金刚去海边钓鱼、抓虾。来到海边后,小金刚吸进太阳光的热能量,转化成自身的能量后,对我说:“小主人,你在岸上等着,我去海里抓鱼。”接着,我看不见它了,原来它启动了隐身功能。小金刚在海底找到了一条较大的鱼,它立刻用两只手把那条大鱼给抓了上来。我见小金刚回来了,手里还提着一条大鱼,兴奋地说:“小金刚,你真厉害!”小金刚一笑,把鱼放在桶里,自己却又下海去抓虾。它再次启动了隐身功能。我在岸上等着,只听“哗”一声,小金刚从海水里钻了出来。呀!这一次是一只大虾。这只虾跟我的小腿不分上下。接下来,小金刚一手抓着虾,一手拎着一条大鱼把我带我飞回了家。

我的“小金刚”可以吸收太阳能、雨雪能,海水潮汐能,日夜温差能、风能等许多能量,转化后的能量储存在身上,来做许多人类做不到的事。

智能机器会超越人脑吗? 篇11

最近市面上上网本的宣传沸沸扬扬,似乎上网本是人人必备的东西。其实那早就不是什么新概念了,早在20世纪90年代初,苹果公司当时的总裁约翰·史考利(John Scully)就首次提出了PDA(Personal Digital Assistant)这个新名词。从科技领先程度而言,今天的上网本只是PDA的增强版和笔记本电脑的简化版,而当时PDA的推出却是划时代的。

说到PDA,就不能不说起历史上最成功的PDA—Palm Pilot的发明人杰夫·霍金斯(Jeff Hawkins)。此人是移动计算历史上的一位奇人,他不光发明了Palm Pilot,还建立了后来唯一能与Palm公司抗衡的HandSpring公司,并推出了同名的掌上电脑,之后又发明了世界第一台可以通话、收发电子邮件、接收信息和浏览互联网的新型手持设备Treo。说他是现代移动计算之父应该也不过分。

杰夫·霍金斯一直是我的偶像之一,原因倒不是他的上述成就,也不是他因此而成为了亿万富翁,而是他在2004年出版了一本获得美国连线杂志(wired)2005年度最佳书籍奖的书——《On Intelligence》,台湾版的译名叫《创智慧》。而大陆版的译法实在不敢恭维,叫《人工智能的未来》。其实书里介绍的是人类智慧的原理,而且开篇就介绍了,人类智慧和人工智能根本不是一码事。

对智慧的探索

其实每个人在人生的某个阶段大概都有过诸如“我是谁”、“我为什么有意识”和“智慧是什么”之类的疑问。对于人类智慧的探索,应该是自有人类以来就不断进行的最古老的活动之一。而这一探索的初期往往有浓厚的宗教色彩。例如,《罗马天主教教义问答手册》中写道:什么是灵魂?灵魂就是离开躯体但却具有理智和自由意志的活的生命体。

从伽利略挑战日心说直到现在,科学界对宗教的说法发起了一次又一次的挑战。

爱德华·德·波诺(Edward de Bono)博士是《六顶思考帽》的作者、创造力和思维技巧教育领域的国际权威,他的挑战是最具幽默感的:他在《比知识还多》一书中写到,上帝是不会思考的。他说:“我在爱尔兰的一次公开演讲中,曾宣称上帝是不会思考的,为此还和在座的一些大学校长发生了争论。我们认为思考是一件好事情,因此否认上帝具有思考能力听起来像是对万能的上帝的一种侮辱。思考意味着将自己的知识重新归纳组合以获得更多的新知识。万能的上帝是不需要思考的,因为上帝通晓一切,思考的起点和终点对他没有什么分别。因此,尽管看起来思考对我们是有益的,但对上帝却实在是一种侮辱。”

既然上帝不会思考,自然也不会把思考的本事传递给人类,那么智慧究竟是什么?是从哪里来的呢?随着自然科学的进展,人们逐渐承认,智慧并不是存在于人的身体结构之外的某个神秘的东西。

诺贝尔奖获得者,人类遗传物质DNA的发明人之一弗朗西斯·克里克(Francis Crick)在《惊人的假说》一书中提到,“‘你’,你的喜悦、悲伤、记忆和抱负,你的本体感觉和自由意志,实际上都只不过是一大群神经细胞及其相关分子的集体行为。”简而言之,是我们的大脑、我们的神经系统给我们带来的智慧。

虽然科学家们逐渐相信智慧的秘密就隐藏在我们的大脑之中,但就是没人能给出一个令人信服的解释,因此,直到2004年,美国还出现了一场引人瞩目的在科学的外衣下的科学与宗教之争的“世纪审判”。以麦可·贝希(Michael Behe)为宾夕法尼亚理海大学的生物化学教授为首的科学家极力鼓吹“智能设计”(Intelligent Design)的概念,他们抛出了一个“不可缺省的复杂性”(Irreducible Complexity)的“科学”概念,即,在很多生物体中,很多关键器官需要多个部件同时作用才能完成某项功能,而缺少任一个部件,这个功能都是不能实现的,这样的器官是不可能被自然进化出来的,例如,自然界进化不出需要汽缸、活塞等多个部件共同工作的蒸汽机,因此,这样的器官的存在就证明了世界上存在这些器官的具有智能的设计者——上帝。

听起来,这个理论既证明了上帝的存在,又符合科学的条件,就连当时的美国总统小布什都公开表态支持支持这一理论。因此美国多佛学区教育委员会要求9年级的科学课程在教授进化论时,必须由教师向学生宣读一项大约1分钟的声明:“学生将要被提醒达尔文理论的漏洞与问题,以及提醒除了演化以外的其他理论的存在,包括但不止于‘智慧设计’。”

此举遭到了美国公民自由联盟、美国政教分离联合会和国家科学教育中心的联合上诉。2005年,美国最高法院最终判决“智能设计”败诉,以肯尼迪·米勒(Kenneth R.Miller)为首的科学家们用大量的事实证明,所谓的“不可缺省的复杂性”其实是可以通过自然选择实现的。从1925年发生在美国田纳西州的斯科普斯审判案宣判不得讲授任何否认人是神创的《圣经》教义(包括达尔文的进化理论)开始,到2004年法庭宣判禁止在科学课程里教授“智能设计”,达尔文最终战胜了上帝。

智慧的本质

在这样的背景下,《创智慧》这本书的出现可以说是划时代的,因为这本书第一次揭示了智能的本质。杰夫·霍金斯在书中提出了智慧的记忆——预测架构(the memory-prediction framework),他指出,“人类的皮质很大,可以储存很多记忆,它不停地预测你即将所见、所听与所感,只是大多为潜意识的,你并不自觉。这些预测就是我们的思想,当这些预测与感觉输人结合起来时,它就是我们的知觉。”简单说,基于我的记忆,我能预测到下一秒、下一天、或下一年将会出现什么,这就是智慧。比如,我刚听到一段音乐,立刻从记忆里发现,这是一首自己熟悉的歌,因此立刻预测到下面的旋律,当这段旋律确实出现时,自己的智慧就得到了验证,而自己可能都没有意识到自己的记忆——预测行为,只是在心里跟着哼唱而已;但如果下一段旋律与自己预测的不符,我们就会立刻警觉起来,开始寻找不符的原因。因此,我们的每一个动作、每一个思想,无不是智能的体现。

杰夫·霍金斯研究智慧的目的就是希望能够制造出一部真正的智能机器——这样的智能机器将不再仅仅是对人类大脑的简单模仿,它们的智能在许多方面会远远超过人脑。为了把《创智慧》一书中关于大脑的理论转化为实用技术,他成立了Numenta(源自拉丁语,意为“头脑”)公司,推出了一个被称为分级暂存记忆(Hierarchical Temporal Memory)的机器学习模型,并开发出了被称为Numenta智能计算平台的一个工具软件包和一个运行时刻引擎。这套软件包可以在Numenta网站上免费下载,有兴趣的朋友可以去下下来研究研究。

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