《智能机器人》分为四章,分别从智能机器人是什么、为什么需要智能机器人、怎么办才能实现智能机器人以及展望未来的智能机器人四个方面来进行阐述。书稿既有对国家相关政策的解读,又有对关键技术原理深入浅出的阐释,力求让广大读者对智能机器人有客观而感性的认识。
智能机器人是什么?
智能机器人并不是按照预先设计好的程序或者工作人员的指挥来工作,而是根据自己的判断来行动,这就是智能机器人。未来的智能机器人应该是具备传感器和执行器,能够处理来自传感器感知的信息,能够指导执行器操作的一种机器。也就是说,智能机器人的行动是由传感器感知信息决定的,各种类型的传感器才能让智能机器人执行各种各样的行动。
以往,机器人大多应用于工业领域,尤其是汽车和电子制造业。而未来,随着老龄化社会的到来,很多机器人将走进家庭,与人类共同生活。工业机器人在工厂工作,是固定的工作环境,工作内容也是预先通过计算机软件设计好的程序,只需要简单重复即可。但是,在社会上工作的智能机器人则需要更加高级的环境感知能力。例如,智能家用机器人就需要通过感知来不断调整方位,回避桌椅等物体。也就是说,在“杂乱”的工作环境中工作,和人类共同生活的智能机器人必须要具备各种各样的传感器,来感知周边的环境信息,根据所处环境采取相应的行动。
未来,随着机器人遍及社会各个角落,每个人都能感受到机器人应用带来的效果。例如,在老龄化严重的情况下,医疗护理的重要性日益凸显。如果机器人得到深度应用,就可以提供许多目前还实现不了的高级医疗手段,提供负担较轻但是质量较高的护理服务。其实,服务机器人的应用范围很广,除了医疗护理之外,还包括维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、救灾等工作。尤其是在家庭和医疗领域的应用潜力巨大。全球人口的老龄化产生了许多社会问题,如对老年人的看护,以及医疗护理等。光靠财政手段解决这些问题,必将导致巨额社会负担。而从技术角度,广泛应用服务机器人,利用服务机器人所具有的特点则能够显著降低财政负担,提升幸福生活指数,有助于社会福利事业的健康发展。
同时,如果机器人在社会的各种场景得到应用,也将培育出机器人参与协同工作的各种新业态(维修、娱乐、保险等)。机器人传感器技术、控制技术、人工智能技术、人机交互技术、动力技术和材料技术不断发展,推动机器人在社会各个领域的应用走向成熟。尤其是随着智能控制理论、机器学习算法、人机交互等关键技术的快速发展,使得机器人具备深度学习的能力,通过访问云计算数据中心,进行大数据分析挖掘,进而能够在日益复杂的、不确定的和非结构化的环境中,进行自律性操作,从而响应并满足消费者个性化、实时化和多变化的需求。
可以预期,智能机器人将与30年前的个人电脑一样迈入家家户户,彻底改变人类的生活方式,让每个人都能感受到机器人应用带来的效果。
王喜文,工学博士、博士后、高级工程师,九三学社中央科技专门委员会委员、九三学社中央促进技术创新工作委员会委员,南昌理工学院客座教授
1998-1999年,在北京机床厂工作;2000-2009年,为日本开发空间大数据挖掘、商业智能和智能交通系统软件:2009-2018年,先后在科技部中国科学技术信息研究所做博士后从事科技战略研究工作,在工业和信息化部从事产业政策研究工作;现为北京华夏工联网智能技术研究院院长。
著有《工业4.0:最后一次工业革命》《世界机器人未来大格局》《机器人+战略行动路线图》《工业机器人2.0》等著作20多部,是国内公认的战略科学家。
第一章 智能机器人是什么
第一节 机器人的起源
第二节 人工智能让机器人更智能
第三节 新一代的智能机器人
第二章 为什么需要智能机器人
第一节 制造强国的重大需求
第二节 工业智能化升级的必由之路
第三节 消费升级的客观需求
第三章 怎么办才能实现智能机器人
第一节 智能机器人核心零部件
第二节 专用传感器
第三节 硬件接口标准
第四节 软件接口协议标准
第五节 智能工业机器人
第六节 智能服务机器人
第七节 特种智能机器人
第八节 智能机器人标准体系和安全规则
第四章 展望未来的智能机器人
第一节 我们会不会失业?
第二节 智能机器人成为我们的“搭档”
参考文献