今朝的机械人已经或许胜任切确、反复性的工作，但许多时辰，它还不及够灵动地为新使命进行自我调整，也不及应付一个不熟悉的或不确定的景象。不外，这些状况都在发生改变，机械人正在变得加倍智能。我们不禁要问，让机械人实现智能的环节手艺究竟是什么? 这些手艺在比来十年会成长到什么水平? 整个工业的应用前景将会若何?
跟着家用机械人的应用需求不息增加，人工智能相关手艺不息前进，硬件机能的增加，办事机械人近年来起头从实行室走向家庭，并从扫地机械人等单一功能向多功能的小我机械人成长。
1 感知、认知和行为节制
机械人的手艺按照每每的了解分为三个部门，感知、认知和行为节制。感知首要是基于视觉，听觉及各类传感器的信息处理;认知部门则负责更高层的语义处理，如推理，规划，记忆，进修等;行为节制部门专门对机械人的行为进行节制。
提到机械人，一个比来经常说起的词是人工智能。人工智能是用争论机来实现近似于人的智能行为的一门学科。机械人自己等于人工智能的一个最终应用方针之一。所以谈到机械人，人们很轻易联想到人工智能。人工智能其实对于机械人非常主要，上面提到的三个部门的手艺都与人工智能相关。
从应用角度看，机械人因为有必然的自立性，能与人和情况交互，与之前的争论设备(包孕电脑，手机等)比拟，对智能的要求较高，这也是人工智能逐渐受到存眷的一个原因。
传统的人工智能做为一门学科，发源于20世纪50年月的达特茅斯会议，后来颠末几回大起大落，在根基理论和方式上堆集了富厚的功效。从早期的符号争论系统，到专家系统，再到90年月成长起来的机械进修，大数据阐明，都或许算是人工智能的范围。在图像、语音、搜刮、数据挖掘、社管帐算等范畴，又派生出了一些相关的应用研究。此中与机械人关系较为慎密的包孕争论机视觉，语音和天然说话处理，还有智能体(Agent)等。
从手艺上看，人工智能要达到人类级另外智能，要走的路还非常远，因为今朝对人的智能机理尚未研究清楚。但从适用角度看，按照今朝手艺的进展，假如或许部门模拟人的智能行为(好比认出主人并进行响应的交互)并达到较好的用户体验，将会在短期内取得冲破性进展。当然这在手艺研发上还需进一步管理手艺的适用性、鲁棒性问题。究竟以往的不少机械人都还在实行室或者受限的情况中(好比养老院)进行研发和测试，而新兴的家庭办事机械人，将在家庭情况中自力或者半自力地(过程与人的协作)完成某些办事，这对手艺的鲁棒性提出了更高要求。此中的一些，如争论机视觉、语音识别等焦点手艺还在不息地改良中，还没有成长到完全成熟。所有这些，都决议了需相当深切的研发工作，才能实现真正的适用化、智能化的家庭办事机械人系统。
2 机械人不是一堆机械和芯片
在以往对办事机械人的研究中，一个典型的方针应用是机械人或许做家务劳动，这就要求机械人或许用手臂去操作物体(抓放)。在这些方面的研究固然较多，但从今朝的手艺进展看，在几年内实现机械人做家务劳动，仍有诸多的挑战。
1.今朝的机械人，尤其是人形机械人的成本过高。举例说，一条机械人的手臂可能需几万美元，而机械人的手部就需要1万多美元，整个机械人的造价，更是通俗家庭无法承受的。
2.机械手的乖巧水平，仍然难以和人手相媲美。
3.在平安性方面也存在需要管理的问题。有着钢铁之躯的机械人一旦进入家庭，因为法式错误，不小心挥挥手、伸伸胳膊，都可能对血肉之躯的人造成庞大危险。
机械人假如临时不及做家务劳动那又有何用，这是不少人关心的一个问题。假如不及应用，机械人不外是一堆机械和芯片罢了。今朝除了近似扫地机械人如许或许实现比力单一功能的机械人外，还有不少机械人的用途正在成长之中。
机械人作为一个新型智能设备，通俗用户最关心的是机械人或许为他们做些什么? 如前文所述，机械人今朝还难以实现近似做家务如许的应用。而要达到人的智力程度，也还需要较长的成长时候。所以在应用方面也需要针对人工智能手艺，格外是感知认知手艺的近况进行设计，要充实哄骗最新手艺，实而今曩昔看来不行能实现的功能。估计将来十年，市场上泛起的办事机械人将具有以下特点。
1.机械人将实现低成本。在前文中提到，假如让办事机械人进入专业或家庭办事范畴，成本需足够低。专业办事机械人的成本或许相对高些，而家庭服机械人则需严酷节制成本。
2.机械人将拥有多功能特点。今朝在家庭中利用的办事机械人首要是扫地机械人如许或许实现单一功能的机械人。将来多功能的机械人将有较大的成长，出于成本考虑，机械人中的某些处理器将或许用于多种应用。同时跟着手艺的成长，机械人的应用将越来越多，机械人将或许像人日常完成分歧的使命。
3.具有怪异的应用。这是用户采办利用办事机械人的首要念头，这些应用不是简洁移植已有的电脑或手机的应用，而是具有怪异的机械人应用的特点，如自立性，操控近似于人并或许与人进行互动等。
4.可与人协作完成使命。因为机械人是为人办事的，所以需要与人进行多方面的互动，以领会主人对办事的需求。另一方面是受制于机械人的智能和人比拟照旧有很大差距，所以有些使命还不及自力完成，需借助于人的接济才能完成。
5.机械人将有高平安性特点。这包含信息平安和物理平安两方面。即不给用户带来平安隐患, 甚至能自动检测并停止一些有潜在平安威胁的行为。闻名的阿西莫夫三大定律，划定了根基的机械人平安规矩。当然若何具体实现这些平安性，尤其是物理平安，还需要在机械人硬件和软件上下功夫。
家庭办事机械人和专业办事机械人的将来将会若何成长，已成为业界关心的话题。
家庭办事机械人将会实现如下几类较典型的应用。
1.家庭办事机械人将实现各类助手类的应用。智妙手机上风行的小我助理软件(Siri, Cortana等)，将从虚拟的无形演变为有物理外形的机械人或许实现的功能。或许设想，机械人助手或许帮用户查询一些如：气候，限行尾号等信息，或对用户进行提醒。听上去彷佛与手机上的体验并无区别，但现实上在体验上已有不少改变。用户和机械人互动的时辰可用更天然的格局，像和人交流日常，甚至或许看到机械人的脸色，使办事显得加倍个性化。除了这些应用，办事机械人还可在更多的场景中作为人的助手。好比办事机械人或许作为人的健身助手(见图1)，当人在健身的时辰,机械人可像健身锻练日常供给一些建议。相信此类应用跟着手艺的成长，将会越来越富厚。2 机械人不是一堆机械和芯片
在以往对办事机械人的研究中，一个典型的方针应用是机械人或许做家务劳动，这就要求机械人或许用手臂去操作物体(抓放)。在这些方面的研究固然较多，但从今朝的手艺进展看，在几年内实现机械人做家务劳动，仍有诸多的挑战。
1.今朝的机械人，尤其是人形机械人的成本过高。举例说，一条机械人的手臂可能需几万美元，而机械人的手部就需要1万多美元，整个机械人的造价，更是通俗家庭无法承受的。
2.机械手的乖巧水平，仍然难以和人手相媲美。
3.在平安性方面也存在需要管理的问题。有着钢铁之躯的机械人一旦进入家庭，因为法式错误，不小心挥挥手、伸伸胳膊，都可能对血肉之躯的人造成庞大危险。
机械人假如临时不及做家务劳动那又有何用，这是不少人关心的一个问题。假如不及应用，机械人不外是一堆机械和芯片罢了。今朝除了近似扫地机械人如许或许实现比力单一功能的机械人外，还有不少机械人的用途正在成长之中。
机械人作为一个新型智能设备，通俗用户最关心的是机械人或许为他们做些什么? 如前文所述，机械人今朝还难以实现近似做家务如许的应用。而要达到人的智力程度，也还需要较长的成长时候。所以在应用方面也需要针对人工智能手艺，格外是感知认知手艺的近况进行设计，要充实哄骗最新手艺，实而今曩昔看来不行能实现的功能。估计将来十年，市场上泛起的办事机械人将具有以下特点。
1.机械人将实现低成本。在前文中提到，假如让办事机械人进入专业或家庭办事范畴，成本需足够低。专业办事机械人的成本或许相对高些，而家庭服机械人则需严酷节制成本。
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