智能機器人的開發(fā)研究取得了舉世矚目的成果。那么，未來智能機器人技術(shù)將如何發(fā)展呢？工業(yè)機器人協(xié)會對下一代機器人的發(fā)展進行了預(yù)測。提出智能機器人技術(shù)近期將沿著自主性、智能通信和適應(yīng)性三個方向發(fā)展。下面我們簡單介紹人工智能技術(shù)、操作器、移動技術(shù)、動力源和驅(qū)動器、仿生機構(gòu)等。
人工智能技術(shù)在機器人中的應(yīng)用
把傳統(tǒng)的人工智能的符號處理技術(shù)應(yīng)用到機器人中存在哪些困難呢？一般的工業(yè)機器人的控制器，本質(zhì)是一個數(shù)值計算系統(tǒng)。如若把人工智能系統(tǒng)(如專家系統(tǒng))直接加到機器人控制器的頂層，能否得到一個很好的智能控制器？并不那么容易。因為符號處理與數(shù)值計算，在知識表示的抽象層次以及時間尺度上的重大差距，把兩個系統(tǒng)直接結(jié)合起來，相互之間將存在通信和交互的問題，這就是組織智能控制系統(tǒng)的困難所在。
這種困難表現(xiàn)在兩個方面：
一是傳感器所獲取的反饋信息通常是數(shù)量很大的數(shù)值信息，符號層一般很難直接使用這些信息，需要經(jīng)過壓縮、變換、理解后把它轉(zhuǎn)變?yōu)榉柋硎?，這往往是一件很困難而又耗費時間的事。而信息來自分布在不同地點和不同類型的多個傳感器。從不同角度，以不同的測量方法得到不同的環(huán)境信息。這些信息受到干擾和各種非確定性因素的影響，難免存在畸變、信息不完整等缺陷，因此使上述的處理、變換更加復(fù)雜和困難。
二是從符號層形成的命令和動作意圖，要變成控制級可執(zhí)行的指令(數(shù)據(jù))，也要經(jīng)過分解、轉(zhuǎn)換等過程，這也是困難和費時的工作。它們同樣受到控制動作和環(huán)境的非確定性因素的影響。由于這些困難，要把人工智能系統(tǒng)與傳統(tǒng)機器人控制器直接結(jié)合起來就很難建立實時性和適應(yīng)性很好的系統(tǒng)。
操作器
機器人的手、腕以及連接機構(gòu)是引人注目的研究課題。其中手腕機構(gòu)的研究注重于快速、準(zhǔn)確、靈活性、柔順性和結(jié)構(gòu)的緊湊性。與人協(xié)調(diào)作業(yè)關(guān)系密切的一類智能機器人如醫(yī)用機器人、空間機器人、危險品處理機器人、打毛刺機器人等，它們都面臨著如何快速、準(zhǔn)確地把人的意志和人手的熟練操作傳送到機器人執(zhí)行機構(gòu)的問題。目前,要讓機器人作業(yè)一個小時，其軟件編制需要60個小時，費時又費工。要改善這種狀況，需要從軟件和硬件兩方面著手。如多指多關(guān)節(jié)靈巧手是一種模擬人的通用手它能比較逼真地記錄和再現(xiàn)人手的熟練動作，受到研究者的青睞。由于它涉及到操作力學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)、基于傳感器的控制、傳感器融和等方面的問題,研制的難度很大，因此到目前為止,還沒有一種成熟的產(chǎn)品投放市場。
