造一個智能機器人有多難?
- 發(fā)布時間:2015-11-24 09:24:49 來源:新華網(wǎng) 責任編輯:湯婧
?。玻橙臻_幕的2015世界機器人大會上,各種能跑會跳、能說會道、能與人溝通互動的智能服務(wù)機器人紛紛亮相,它們的聰明勁兒給人們留下了深刻印象。
科研人員研發(fā)制造這樣的機器人,需要突破哪些技術(shù)難關(guān)?記者采訪了新松機器人公司中央研究院院長徐方、中科院自動化研究所先進機器人研究中心吳正興博士等。
專家告訴記者,機器人尤其是智能服務(wù)機器人需要具有人的動作、行為、想法以及各種能力,研發(fā)制造非常復(fù)雜,牽涉眾多科學(xué)與工程學(xué)科,包括機械和電氣工程、材料科學(xué)、計算機科學(xué)、人工智能、腦科學(xué)、仿生學(xué)、控制學(xué)等。
【感知外界難】
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。
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。
高端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(wù)。
【“大腦”思考難】
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,它的后臺必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,相當于一臺超級計算機??茖W(xué)家們一直在努力讓它運算得更快、反應(yīng)更敏捷、掌握的知識更豐富。
【與人交流難】
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(yīng)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。
【穩(wěn)定行走難】
不同于在固定環(huán)境作業(yè)的工業(yè)機器人,很多智能服務(wù)機器人處于敞開式環(huán)境中,每個場景都不一樣,要自己認路、自由行走,還要能自主避障,這就需要自主導(dǎo)航定位、動態(tài)規(guī)劃技術(shù)等。
能移動的機器人可以分為輪式或履帶式機器人和行走機器人兩類。行走機器人需要模擬腿部膝關(guān)節(jié)的彎曲伸展,它移動速度慢,但可以跨越臺階、山地等比較復(fù)雜的地形,因此運動控制對穩(wěn)定性的要求就更高了。
【未來任務(wù)艱巨】
專家們表示,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(wù)。隨著機器人應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,對機器人的環(huán)境適應(yīng)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(xué)、神經(jīng)科學(xué)、腦科學(xué)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。