智能服务机器人报告

智能服务机器人报告（精选8篇）

智能服务机器人报告篇1

文章设计并实现了一款基于Arduino微处理器开发平台的智能家庭服务机器人。可通过无线遥控、语音和手机控制，完成取递物品、环境监测、家电开关遥控、健康指标监测、语音求助、家庭娱乐、燃气火灾报警、防盗报警、远程监控等功能。通过实验室验证，较好地实现了预期功能。

近年来，随着机器人技术的迅速发展，机器人的应用领域也得到了广泛拓展，从原来传统的工业领域已扩展到医疗、勘探、救援和家庭服务等领域[1]。据国际机器人联合会(International Federation of Robotics，IFR)报告，全球服务机器人市场保持着较快的增长速度，其中数据显示全球专业服务机器人销量达24207台，同比增长11.5%，销售额为37.7亿美元;个人/家庭服务机器人销量为470万台，同比增长28%，销售额为22亿美元[2]，由此可见，智能科技服务机器人是各国经济发展的有力支柱之一。

在上世纪90年代中后期，我国也开始了服务机器人相关技术的研究，但与日本、美国等国家相比起步较晚，而且服务机器人市场从才初具规模[3]。近年来，我国逐步提高了对机器人产业的重视程度，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-)》中把智能服务机器人列为了重点发展的前沿技术，并于制定了《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》支持行业发展[4]。

目前个人/家庭用服务机器人可分为家政服务机器人、助老助残机器人、教育娱乐机器人等几大类[5]。随着我国老龄化社会进程的进一步推进，以及人们在教育、生活娱乐和新生活方式等方面的需求，在未来会有越来越多的服务机器人作为为人类服务的大众性消费产品走入寻常百姓家。为此，文章提出并且实现了一款智能型家庭服务机器人的设计方案，能够较为全面的融合现代家居生活和各类人群的日常所需，集家庭服务与家居智能安防多功能于一体，可以通过手机、语音和无线遥控等多种方式满足现代家庭娱乐，家庭服务、助老和婴幼儿看护等多方面需求。

1 智能家庭服务机器人机械本体

1.1 越野式四轮移动机构

该机器人的移动载体采用越野型小车形式(如图1所示)，底盘为悬浮式设计，从而能适应室内外各种复杂的路况。与传统四轮小车转向采用差速机构所不同的是，该小车的转向方式是将控制同侧前后轮转动的电机并联在一起，转向时，同侧的前后两轮同步转动，而另一侧的两个轮按相反方向转动，从而使得小车可以原地转向，这种方式对比差速转向的方式更加快捷，而且还能减小转弯半径，更加适合在室内等狭小空间内工作。车身内部有两个舱室，分别为电源舱和系统控制舱;车身上搭载有机械臂、WIFI网络摄像头和传感器等，如图2所示。

1.2 抓持机构

该机器人抓取机构采用三自由度机械臂设计。如图1所示，关节1、2处为旋转自由度，关节1由舵机带动机械臂旋转，关节2由舵机带动机械臂抬升和伸出;关节3依靠连杆机构实现转动;关节4为移动自由度，控制末端执行器的开合。末端执行器为简单的两指式机械手，在手指下方装有颜色传感器，如图3所示。

2 控制系统总体架构及其硬件系统组成

2.1 控制系统总体架构

智能型家庭服务机器人控制系统采用双控制器架构，以两个功能强大、有多种高效成熟的功能函数及易于使用，且拥有大量I/O接口的Arduino MEGA2560 单片机作为主从微处理器。其中，主控制器用于实现数字语音信号处理、充电电池的电压监测、主从控制器通信以及GSM短信发送功能。从控制器主要完成对舵机、视觉系统、各类传感器的控制和反馈信息的处理。主从控制器之间采用模拟IIC协议。

整个机器人由机械本体和控制系统软、硬件组成。控制系统系统硬件采用模块化设计方式，主要包括移动载体、抓持机构、目标识别模块、避障模块、安防模块、环境参数模块、健康监测模块、语音识别模块、Wi-Fi模块、遥控开关模块、SD卡模块、Mp3模块和短信模块等。模块化的设计方式使得各模块间实现了高内聚、低耦合，即各个模块功能相互独立，模块之间互不干扰，使之具有较高的可替换性、较强的独立性。

舵机控制系统选用5个13kgN/cm扭力的舵机，分别控制机械臂的伸展、末端执行器的开合以及摄像头的转动，由Arduino mega2560通过PWM波对舵机进行控制，通过改变高电平的占空比以调节舵机的转速。

机器人可通过手机App、语音和电脑Wi-Fi遥控三种控制方式，集家庭服务、安全防护、健康监测和家庭娱乐四大功能于一身，基本涵盖了家庭日常所需。其中，服务模块包括取物、环境监测、家用电器开关控制和发送求救短信功能。安全防护模块包括燃气、火灾和小偷入室盗窃的报警功能，以及Wi-Fi环境下的自主巡航，使用者可通过电脑看到传回的.实时视频画面。健康监测模块主要是实现心率和脉搏的监测，并且可以将检测结果存放机器人附带的SD卡中。家庭娱乐模块主要包括语音报时、音乐和广播播放等功能。

2.2 主要硬件组成

2.2.1 避障模块

利用超声波测距的方式，在小车车身的左侧、左前、前方、右前和右侧共装有5个HC-SR04超声波传感器(如图5所示)，通过不断采集距离参数，找到合适的行走路径，不会碰撞到障碍物。

HC-SR04超声波传感器主要技术参数：(1)使用电压：DC5V;(2)静态电流：小于2mA;(3)电平输出：高5V;(4)电平输出：低0V;(5)感应角度：不大于15度;(6)探测距离：2cm-450cm;(7)高精度：可达3mm。

2.2.2 健康监测模块

健康监测模块为一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器(图6所示)，固定在车头部位，只要将手轻轻贴于它的表面等待10秒钟，即可采集到模拟信号并传输给单片机，经过转换变为数字信号，并计算出心率数值，以语音方式报告给使用者，同时脉搏波形能够通过显示屏显示。

2.2.3 语音识别模块

语音识别模块(图7)能够识别者发出的语音指令，包括命令其行走、报时、开关家用电器，把这些语音指令转化为预先设置的字符。特别是与短信模块配合使用，能够实现语音紧急呼救功能，非常适合行动不便的老人，并且具备了良好的人机交互性。语音识别模块和2.4GHz无线传输模块(图8)相结合，通信距离可达500-800m，使语音控制不在仅局限于小车的周围。

2.2.4 环境参数模块

采用DHT11温湿度传感器(图9)和夏普光学粉尘传感器(GP2Y1010AU0F)(图10)，进行室内的温度、湿度以及空气质量的测量，根据测量结果提示使用者是否需要打开空调或者加湿器等，并把所测得的参数记录在SD卡模块中。其中，DHT11温湿度传感器温度测量范围为0～50℃，湿度为20%～90%RH;夏普光学粉尘传感器最小粒子检出值为0.8微米，可以检测极为细小的颗粒。且具有极低的电流消耗(最大20mA，一般为11mA)，输出的是一个模拟电压正比于所测得的粉尘浓度。

2.2.5 短信模块

选用SIM900A短信模块(图11)，当使用者遭遇有害气体泄漏、火灾或盗贼闯入等危险情况发出语音呼救时，能够实时将信息以短信的方式发送给紧急联系人和报警平台。

2.2.6 安防模块

包括火焰传感器(图12(a))、MQ-2燃气传感器(图12(b))和HC-SR501热释电红外人体检测传感器(图12(c))。其中，火焰传感器是数字量输出，在小车的巡航过程中，只要火焰传感器探测到火焰信息，便以数字量的形式，传送给微处理器，然后报警，提示主人存在危险，在主人不在家的情况下可以发送报警短信通知主人。MQ-2燃气传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。该传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。其通信方式为模拟量输出，在小车的巡航过程中，如果检测到室内的一氧化碳浓度超过设定值时，小车便报警，提示主人有危险在主人不在家的情况下可以发送报警短信通知主人。同时，还能以遥控的方式自动关闭室内电器，以免发生爆炸。HC-SR501热释电红外传感器安装在车头部位，红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，送出TTL电平至微处理器，然后报警，提醒主人有人闯入，在主人不在家的情况下可以发送报警短信通知主人。

3 控制系统软件设计

上位机软件是基于C#.NET语音开发，能够实时接收并显示WIFI模块传输的视频数据、下位机传感器数据和发送控制命令。如图13所示，软件主界面中包含视频显示窗口和若干控制按钮，可以用来进行网络连接、开关视频、设置参数、发送动作指令等，具有良好的人机交互性。

4 实验验证与结论

智能服务机器人报告篇2

智能餐厅是科技创新, 物联网技术发展的必然产物[1]。智能机器人是智能餐厅服务系统的关键, 直接关系到该系统能否实现完全智能化服务。与国内外现有餐厅服务机器人相比较, 该机器人不仅具有个体适中、成本低等特点, 而且基于单片机控制, 简单实用, 送餐稳定, 定位准确, 语音与显示可以同步提示顾客取自己所需的餐饮, 使得整个餐厅服务稳定而自动化运行, 达到智能化餐饮服务的效果。

1 结构设计

智能机器人在测控系统控制下能实现自主送餐全过程, 自厨房出发自动移动到对应餐桌定位后, 餐盘旋转90°, 提示顾客取餐, 取走后, 餐盘归位, 回到厨房控制中心等待下次送餐。整体结构大致包括载物盘、支撑板、控制电路板、无线收发模块四个部分。其模型结构简图如图1所示。

2 测控系统硬件设计

智能机器人采用飞思卡尔公司的MC9S12单片机为核心控制芯片[2], 由电磁传感器检测路径, 再通过放大器放大微弱信号传输到单片机的AD通道, 经过数据处理实现机器人的方向控制, 加以驱动就可以使机器人循迹行驶, 同时配备检测、定位和语音等功能。51单片机辅助实现餐桌号接收及显示功能。机器人测控系统硬件包含: (1) 信息采集模块; (2) 驱动模块; (3) 显示模块; (4) 语音模块。其结构框图如图2所示。

2.1 信息采集模块

智能机器人是通过前端两个电感检测地面铺设的频率为50Hz的交流信号实现循迹的。将检测到的电压信号经运算放大器放大, 送入主控单片机的AD通道进行处理。利用红外探测器检测车体前方障碍, 一旦发现障碍就会触发单片机中断。通过干簧管检测餐桌旁的强磁铁个数[3], 来区分不同的餐桌。其电气原理图如图3所示。

2.2 驱动模块

驱动模块执行单片机的PWM信号。电机驱动采用BTS7970[4], 接收MC9S12单片机P3、P7口输出的PWM信号实现餐车移动。方向舵机驱动接收P5口的PWM信号实现方向控制。餐盘舵机驱动接收P1口的PWM信号实现餐盘转动匀滑准确。驱动模块电路如图4所示。

2.3 显示模块

显示模块采用12个8×8点阵构成LED显示屏。点阵内部结构及外形均为8×8点阵, 共由64个发光二极管构成, 且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上, 当某一行置高电平, 且对应的一列置低电平, 相应的二极管就亮。在89C52单片机控制下, 由锁存器74LS595进行列选, 译码器74HC154进行行选。

其电路如图5所示。

2.4 语音模块

该模块是以数码语音芯片ISD1760[5,6]为核心的一套智能语音录放系统。设其采样率为8k Hz, 一共能播放60秒的语音, 共分为480个地址, 每个地址最小语音长度为125毫秒, 因此如果知道单个语音的长度, 无编程器时也可推断每个语音所占的地址长度。语音模块原理图如图6所示。

3 系统软件设计

该软件设计是在Code Warrior IDE及Keil C51环境下对系统功能进行开发。首先依据硬件电路对各模块进行编程, 并单独测试后, 进行整体集调, 分析系统程序, 并对其进行测试、修正, 最终形成稳定成熟的软件系统。系统的软件程序流程如图7所示。

其主控单片机MC9S12检测是否有送餐指令即遥控编码, 有送餐指令则进行解码, 否则返回继续等待。当解码数不为0时则启动机器人, 否则返回继续等待。判断行进过程中是否有可移动障碍, 有障碍则停车等待, 同时语音提示“请您让路”, 否则继续循迹前进。当机器人检测出到达指定的餐桌后, 停止2秒后, 转动餐盘90°, 同时语音提示顾客取走所需饮食, 否则继续循迹前进。等待顾客取餐后, 保持2秒后餐盘归位, 机器人自动判障、循迹、返回原点, 否则语音停车提示。

其辅助51单片机主要负责检测红外编码器是否传来数据, 如果传来数据则对其进行解码, 并把解出来的餐桌码通过点阵显示。

4 结论

通过不懈的努力, 智能餐厅服务系统机器人模型通过了各种测试。从测试效果来看, 该机器人能够稳定工作并实现了智能化服务。在2013年陕西省挑战杯比赛中, 该作品获得了三等奖, 图8为参赛时的样机。

随着科技的进步社会的发展, 人们生活水平不断提升, 智能化服务机器人越来越受到人们的关注。餐厅服务机器人的研发具有广阔的市场和重要的研究意义, 符合当今人们对生活智能化的要求。

摘要：智能餐厅服务系统主要应用于智能机器人服务的餐厅, 实现了点餐送餐无人化和智能化, 给人们带来了高科技的新体验。本文主要介绍该系统中的机器人设计, 该机器人分为机械结构和测控系统两大部分, 其中测控系统由基于MC9S12XS128单片机开发的路径识别模块、光电检测模块、电机驱动模块、舵机驱动模块、语音模块等组成。经模型试验, 其具有服务效率高, 稳定性好, 易于操作, 实用性强, 成本低等特点。

关键词：智能服务,餐厅系统,机器人

参考文献

[1]马浩.未来智能餐厅建设研究[J].科技信息, 2012 (20) :257-258.

[2]李晨, 宓超.基于飞思卡尔单片机MC9S12XS128的智能车设计[J].上海海事大学学报, 2012, 33 (1) :82-84.

[3]摆玉龙, 杨利君, 董存辉.基于MC9S128的电磁导航智能车的设计与实现[J].测控技术, 2011, 30 (11) :59-64.

[4]张飞飞, 杨雪松, 高爱宇.基于STM32的智能灭火机器人设计[J].甘肃科技, 2013, 29 (12) :13-15.

[5]王海军, 惠彩云, 李音, 等.一种基于ISD1760的公交车语音报站系统设计[J].价值工程, 2013 (31) :182-183.

能听会看的智能服务机器人篇3

该智能服务机器人由捡拾移动平台、视觉处理以及语音控制模块三部分组成。捡拾移动平台是机器人的本体，包括车体、捡拾机构以及驱动电机，“水车”型捡拾机构安装于捡拾移动平台的前端，平台自身由左右两个电机差速驱动；视觉处理部分由安装于捡拾移动平台前端的摄像头和机器人身上的计算机组成，并通过颜色、形状识别目标，当摄像头视野中有目标时，根据“机—目标位置”优先级参数制定捡拾策略，当摄像头没有检测到目标时，进入寻找目标模式，直至寻找到新的目标为止；语音控制模块包括语音识别模块、单片机和串口通信模块，通过识别相应的语音，将控制指令通过无线通信发送给机器人。整个机器人的示意图如图 1 所示。

智能服务机器人研究过程及工作原理：根据“水车”旋转拨水的工作原理，如图2所示，设计制作了机器人的捡拾装置。然后，利用 LEGO 机器人，搭建了机器人模型，验证机器人移动与捡拾机构可行性。最初的机器人设想使用手机蓝牙对其进行控制。

我们在自己搭建的 LEGO 捡拾机器人模型上，验证了捡拾机构方案，试用了多种捡拾机构，并且对双轮差动移动平台方案也进行了验证，如图3 所示。

在机器人移动与捡拾平台部分，我们将两个直流电机安装于机器人左右两侧，通过单片机对它们进行独立驱动，以实现机器人的差动运动方式，如图 4 所示。

本智能服务机器人的视觉处理部分由一个安装于捡拾移动平台前端的摄像头和一台 PC 机组成。我们根据目标的颜色信息，选取适当的阈值，将拍摄的图像二值化，在图像中提取出目标，并根据形状信息排除虚假目标，最后对目标进行定位。当图像中含多个捡拾目标时，选择离机器人最近的一个作为目标。实验结果如图 5所示，其中左图为原始图像，中图为二值化图像，右图为标记目标图像。

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。

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

我要做的机器人不用任何高贵的材料，就用易拉罐、废报纸箱、饮料瓶、各种废旧的图案就可以了，这叫做废物利用，又节约、又环保。先用纸箱当它的头，上面开一块小口，再用长方形纸箱做它的躯干，然后用易拉罐做它的四肢，它的背后还要再镶一块太阳板，这里只要有太阳照射在那，它就可以充电啦!这个智能机器人是一位一级厨师，把一本菜谱翻到你想吃的菜那一页，通过机器人头上的小口，把这页菜谱装进去，这样不一会儿美味的菜就出来了，味道也不是一般的香。还可以给我们擦桌子、捡碗刷碗、为我们减轻许多负担。

这个智能机器人不仅会做饭，还是一位很好的保安。比如，它可以把主人们的面容扫描存在大脑里，如果想进来的人不是主人，那它是决对不准陌生人进来的，如果强行进去的话，它会用身上的电流去电陌生人，但不会把陌生人电伤，就能把陌生人给电得没有了力气，这样就好对付了，直到主人回来，得到主人的准许才能进来。

它还是一位很好的老师，如果不会的问题问它，它都能用一种快乐的教学方法把你教会，而且它讲的课也相当认真。

它也是一位很好的裁缝师，把你想要的衣服输进它的大脑里，只要十分钟就做好啦!而且做得相当漂亮，新潮。

机器人助力中国智能制造篇7

当前经济学的变化是劳动者的工资快速上升,劳动力短缺。有的地方直截了当地提出来用机器换人,机器人是首当其冲的。中国这些年通过快速发展,制造业的产值已经很高,但是质量、效益、水平都比较低,跟发达国家还有很大的差距。全球劳动生产力也比较低,跟发达国家差距就更大。所以如果我们要想实现制造业的转型与升级,提高效率是一个重要的内容。在这当中,智能化的、灵活的机器人设备能发挥巨大作用。

现在的机器人应用很不平衡。从地域来看,主要是集中在东南沿海地区,随着经济的发展必然向其他区域过渡。从应用领域来说也很不平衡,汽车和电子行业应用较多,其他领域应用比较少,但实际上其他很多领域也有需求。另外,大家都知道先进制造的发展方向是智能制造,而机器人是智能制造当中的一个支撑设备,中国必然地要借助技术进步的力量来发展制造业。近年来,中国对服务机器人的需求增长迅速,科学考察器人、医疗辅助机器人……在国家鼓励政策支持下,会有各种新型的机器人出现,来满足住院、看病的需求。在这样的需求背景下,如何把我们的技术提高上去,使我们的产品和产业更好地在中国制造大潮当中发挥作用是我们的任务。

我再谈一谈现在机器人已经取得的成果和发展的形式。中国从上个世纪七十年代开始进行机器人研究,取得了不少科研成果,其中有些科研成果已经成功应用。比如,科考机器人已经在南极科学考察中应用,水下机器人在进行大洋深处的海底观察,移动机器人已用于救灾和反恐防暴。由中国科学院沈阳自动化研究所研发的旋翼无人机已在国家电网的检查工作中发挥作用。哈尔滨工业大学在国内的机器人研究有悠久的历史,在航天领域的应用非常成功。核电站应用机器人,已经研究出了几个机器人在核电站“工作”。北京航空航天大学研究成功的对脑外科手术用的机器人,这个已经临床应用。相当多的单位都研究出在工业上用的机器人,各种各样的机器人,很多已经在实践中应用。通过这些年的努力,我们在很多领域和方向已经取得了一些应用成功的成果,同时也说明我们还有相当多的空间和差距需要去努力。

我们的产业如何?2013年,国际机器人联合会对中国机器人有一个分析。它觉得中国机器人产业创新比较弱,中国的机器人产业相对比较小,竞争力比较差。中国的工业对于机器人产业发展支持能力比较弱。我觉得这个分析是非常中肯的。通过这些年的努力,我们已经基本掌握了工业机器人设计技术并积累了工业机器人应用经验。现在机器人产业在发展中,现在迅速生长出很多机器人公司,虽然这些公司现在还没有找清楚自己的发展方向,但是它为将来中国的机器人产业奠定了基础。有一些公司已经在市场当中找到了自己的发展方向,实现了良性的循环。

服务机器人是庞大的领域,中国在这方面做了很多研究,现在比较起来产业还比较少,还在酝酿和发展。新松机器人公司,是上市公司,也是中国机器人产业联盟理事长单位。广州数控设备有限公司,除了做工业机器人产品外,还做机床控制器。广州启帆工业机器人公司也是最近几年发展比较快的。南京的埃斯顿自动化公司。上海新时达机器人有限公司、北京的遨博。服务机器人的两个公司深圳大疆创新科技公司,深圳优必选科技有限公司。这些是现在一些机器人企业代表,反映了现在中国机器人产业的大概情况。

由于大家共同努力,最近几年中国机器人的自给产能无论数量还是产值都有所增长,但是所占份额依然很小。我们的应用虽然开拓了许多新领域,但是所做的工作技术上来看多数都是“搬运工”,所以还有很大的发展和提升空间。

为了使中国的机器人产业健康发展,国家发改委、工信部、科技部、标准化管理委员会、国家产品质量监督与检测检疫总局都非常支持这项事业的发展,相继成立了一些组织,包括中国机器人产业联盟,希望它很快变成一个行业协会,现在它是和国际机器人协会的接口单位。还有检测与评定中心、质量检验中心等等。

在这种形势下,我们的企业要努力壮大自己,传统的就是要扩展新的应用领域和提高自己的产品水平。另外,一定要看清新的发展方向,增强创新能力,抓住机遇,发展自己。

下面谈谈我们机器人应该注意哪些发展方向。

制造业向智能制造发展已经是共识,智能制造向现有机器人提出了新要求。技术进步特别是信息技术进步为机器人进步提供了支持和保证,学科交叉也给机器人发展提供了机会。当前,由于产品的生命周期越来越短,用户的个性化制造要求越来越强烈,给机器人提出了新要求。现在电子产品的生命周期只有两年,为了生产新产品更换生产线要100天、200天是不能接受的。汽车生命周期已经由五年缩短至三年。为适应新产品的生产,更换生产线,以月计也是不能接受的,希望能以天计,最好能在几天之内完成。这样就需要灵活、快速的生产单元,这对机器人提出了新要求。机器人进入了新的移动系统中,不仅和机器相联系,不仅是和控制系统相结合,现在信息系统包括网络系统不断地影响和进入到机器人生产系统中,如何将这些系统迅速连接在一起也是当前要解决的一个问题。还有现在的工业机器人实际上是没有手的,我们在工作中都是根据具体对象设计具体的末端执行机构来工作,到现在为止是有效的。人们一直希望能够发明一个廉价的、通用的“手”,这件事情到现在为止还得继续努力。

智能制造的发展要求机器人和人的关系要发生改变。为什么这样说?现在的机器人在汽车行业上的应用很成功。即使是现在存在的造船、造飞机,这些企业的零部件都是用高精度的生产系统加工出来的。但是在装配的时候,相当多的情况下需要人类亲历亲为。需要机器人,想用机器人,但目前机器人不能满足这些需求。劳动密集型产业希望用机器替换这些人,替换结果发现并不是所有的劳动密集型产业,现在的机器人就能简单替代的。现在的机器人在很多场合并不满足于要求。有人提出“混合自动化”,人和机器人合在一起,可能是很合理、很高效的生产方式,这就要求机器人和人融合。服务机器人领域也是一样,经过十几年的发展服务机器人有了很大变化,服务机器人更需要机器人和人的紧密融合。所谓的与人共融,就是能在同一自然空间里工作,能够紧密地协调,能够自主地提高自己的技能,能够自然地交互,同时要保证安全。一旦出现了这样与人共融的机器人,人与机器人的关系就会改变,就成了朋友关系,可以相互理解、相互感知、相互帮助。

要做与人共融的机器人,就需要把人的符号化能力、学习能力、预见能力、自我调节能力、逻辑推理能力与机器的精准、力量、重复能力、作业时间、环境耐受力结合在一起。当然我们可以看得更远一点,将来可能在生物电信号的解析,生物反馈控制人机协调和本体结构设计等领域实现人机共融。在更远的未来,在分子尺度上人与机器人共融也会实现。