从功能上来讲,机器人的发展已经历了三代,即第一代机器人(包括顺序控制机器人、示

教再现机器人和数控机器人)、第二代机器人(也称感觉控制机器人)以及第三代机器人(智能

机器人)。尽管目前绝大多数工业机器人还谈不上有什么智能,但随着机器人技术的迅速发展

和自动化程度的进一步提高,也对机器人的功能提出更高的要求,特别是需要各种具有不同程

度智能的机器人。

智能机器人是指能按照人工智能决定行动的机器人。这里的人工智能是指人工地实现认识

能力、学习能力、抽象思维能力和环境适应能力等。智能机器人又分为适应控制机器人和学习

控制机器人。适应控制机器人具有适应控制功能,即当环境变化时,控制作用也跟着变化,从

而使得机器人能适应环境的变化而完成特定的任务。学习控制机器人则是指能对环境的未知特

征所固有的信息进行学习,并将学习得到的信息用来进行控制的功能。

近年来已研制出一批具有一定感知能力(如视觉、触觉、力觉和听觉等)的机器人以及少数

具有与环境进行“对话”能力的交互式机器人。这些研究成果使得机器人具有越来越强的获

取周围环境信息的能力。例如,在机器人视觉方面,已具有接近人眼的部分能力,能够从不同

陈列物中挑选出有关形状、尺寸或颜色的零件,能够对被识别物体的一小段进行高分辨率的或

展宽的观测。具有触觉、视觉和力觉的机器人,已被成功地应用于自动操作、自动装配和产品

检验,甚至能够进行手表零件的装配和集成电路生产。

对行走机器人的研究已取得一些成果。这种机器人能够模仿人用两腿走路,具有在凹凸不

平的地面上行走和上下阶梯的能力。

智能机器人已在自主系统和柔性加工系统中得到日益广泛的应用。自主机器人能够设定自

己的目标,规划并执行自己的动作,使自己不断适应环境的变化。

智能机器人的控制系统主要有分层递阶控制系统、专家控制系统、学习控制系统、模糊控

制系统以及基于神经网络的控制系统等类型。这里简单介绍一下作为机器人重要感知能力之一

的视觉。

机器人的工作要能适应环境的变化,必须能够识别自身所处的环境。在这方面,视觉认知

能力尤为重要。机器人视觉意为赋予机器人以视觉功能。机器人视觉也称为计算机视觉或机器

视觉。

由机器来感觉环境并执行要完成的任务,具有明显的优越性,并获得多方面的应用。例如

在空间探索、医用X射线自动识别、地球资源遥感监视和各种军事应用等。在工业中,机器

人视觉技术可用于零件的自动识别、分类、装配、检验、分级、焊缝跟踪以及加工有害材

料等,现今机械手臂已经在冲压行业成熟稳定,一般配备有冲床、三合一送料机、整平机、

分条机、等自动化设备,针对性提高五金冲压、家电、汽车、电机、电器、钢卷、铝卷、

模具等行业生产量。

机器人视觉系统的组成取决于机器人的具体应用领域,一个比较完整的机器人视觉系统如

6.58图所示。图示系统可以分为以下五个子系统:照明和光学系统、图像输入、图像处理、

图像输出以及图像存储系统。

 


2020年11月04日

机器人智能技术

作者:YANXIAOWEI   来源:http://www.wudoujx.net

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