机器人技术结课论文

论文题目：智能机器人的未来发展趋势学院：机电学院专业：机械设计、制造和自动化名称：学生编号：智能机器人的未来发展趋势通过老师对机器人技术基础的讲解，以及对每组学生课外知识的介绍，以及我自己在网上获得的关于机器人的相关知识和论文，我已经掌握了机器人的基本知识和应用。我对智能机器人技术的发展现状以及世界各国智能机器人的发展水平和应用有了新的认识。掌握了机器人的基本知识，我对机器人的未来发展趋势有自己的看法。关键词：机器人，发展现状，应用和趋势1.介绍机器人被定义为一种可编程的多功能机械手，用于搬运材料、零件和工具，或者是一种具有可变和可编程动作的特殊系统，以执行不同的任务。智能机器人是一种在感知-思维-效果上模仿人类的机器系统，它的外观不一定像人类。这是人工智能技术的综合试验场。它可以全面考察人工智能各个领域的技术，并研究它们之间的关系。它也可以用来代替从事危险工作的人，去天堂和大海，在危险的环境中进行战场作战。智能机器人应该具备三种能力：感知环境的能力、执行特定任务和影响环境的能力，以及将感知与行动联系起来的能力。智能机器人和工业机器人的根本区别在于，智能机器人具有传感功能以及识别、判断和规划功能。随着智能机器人应用领域的扩大，人们期望智能机器人在更多领域为人类服务，代替人类完成更复杂的工作。然而，智能机器人生活的环境往往未知且难以预测。智能机器人要完成的任务变得越来越复杂。人工分析和设计智能机器人的行为变得越来越困难。目前，国内外对智能机器人的研究也在不断深入。通过对机器人技术基础的学习、课后讨论、各组的讲解以及相关机器人视频的观看，分析了国内外智能机器人的发展状况，探讨了智能机器人发展中存在的问题，最后对智能机器人的发展提出了一些想法。2.国内外在该领域的发展概况2.1智能机器人的发展现状智能机器人是第三代机器人。这种机器人具有多种传感器，能够融合多种传感器获得的信息，能够有效适应不断变化的环境，具有很强的适应能力、学习能力和自主功能。目前，正在开发的智能机器人的智能水平不高，只能说是智能机器人的初级阶段。当前智能机器人研究的核心问题有两个方面：一方面，提高智能机器人的自主性，即智能机器人与人类的关系，即希望智能机器人能够进一步独立于人类，拥有更加友好的人机界面。从长远来看，希望操作员只给出要完成的任务，机器将自动形成完成任务的步骤并自动完成。另一方面，它是为了提高智能机器人的适应性和它们适应环境变化的能力。就智能机器人与环境的关系而言，人们希望加强它们之间的相互作用。智能机器人涉及到许多关键技术，这些技术都与智能机器人的智能有关。这些关键技术主要包括以下几个方面：多传感器信息耦合技术。多传感器信息融合是指综合多个传感器的传感数据，以生成更可靠、更准确或更全面的信息。融合后的多传感器系统能够更加完美、准确地反映检测对象的特征，消除信息的不确定性，提高信息的可靠性。导航定位技术，在自主移动机器人导航中，无论是局部实时避障还是全局规划，都需要准确了解机器人或障碍物的当前状态和位置，以完成导航、避障和路径规划任务。路径规划技术，最优路径规划是在机器人工作空间中，根据一些或某些优化准则，找到一条从初始状态到目标状态的最优路径，从而避开障碍物。机器人视觉技术。机器人视觉系统的工作包括图像采集、图像处理和分析、输出和显示。核心任务是特征提取、图像分割和图像识别。智能控制技术，提高机器人速度和精度的智能控制方法；人机界面技术，人机界面技术是研究如何使人们与计算机方便、自然地交流。在各国智能机器人的发展中，美国的智能机器人技术一直处于世界领先地位。其技术全面、先进、适应性强、性能可靠、功能全面、精度高。其人工智能技术如视觉和触觉已经广泛应用于航空航天和汽车工业。由于日本的一系列扶持政策，包括智能机器人在内的各种机器人发展迅速。在智能机器人的研究和应用方面，欧洲国家被公认为世界领先国家。我国起步较晚，然后进入了一个蓬勃发展的时期，以机器人为载体来推动整个制造业的变革和整个高科技产业的增长。2.2智能机器人的广泛应用现代智能机器人基本上可以根据人类的指令完成各种相对复杂的任务，如深海探测、战斗、侦察、情报收集、救援、服务等任务。它们可以模拟人类不能或不想完成的任务。他们不仅能自主完成任务，还能与人一起或在人的指导下完成任务。它们被广泛应用于不同的领域。根据不同的工作场所，智能机器人可以分为管道机器人、水下机器人、空中机器人和地面机器人。该管道机器人可用于检测管道使用过程中的破裂、腐蚀和焊接质量，承担恶劣环境下管道的清洗、喷涂、焊接、内部打磨等维护工作，并对地下管道进行修复；水下机器人可用于海洋科学研究、海洋石油开发、海底矿产勘探、海底打捞和救生等。空中机器人可用于通信、气象、灾害监测、农业、地质、交通、广播和电视等领域。服务机器人以半自主或完全自主的方式为人类提供服务，其中医疗机器人具有良好的应用前景。人形机器人的形状与人类相似。它具有运动、操作、感知、记忆和自主功能，并能实现人机交互。基于纳米技术的微型机器人在生物工程、医学工程、微机电系统、光学、超精密加工和测量(如：扫描隧道显微镜)等领域具有广阔的应用前景。在国防领域，军事智能机器人得到了前所未有的重视和发展。近年来，美国和英国等国家开发了第二代军用智能机器人。其特点是采用自主控制模式，能完成侦察、战斗和后勤保障任务，具有战场上的视、嗅能力，能自动跟踪地形和选择道路，具有自动搜索、识别和消灭敌方目标的功能。例如，美国海军自主导航车和SSV自主地面作战车等。未来的军事情报在服务工作方面，世界各国，尤其是西方发达国家，都致力于服务智能机器人的研究、开发和广泛应用。以清洁机器人为例。随着科学技术的进步和社会的发展，人们希望从更复杂的日常事务中解脱出来，这使得清洁机器人有可能进入家庭。日本公司开发的地板清洁机器人可以从墙壁的任何位置自动启动，垃圾可以用旋转刷扫进自己的容器。当空间站地面擦洗机器人工作时，它将清洗液喷洒到地面上，同时用旋转刷擦洗地面，并将脏水吸入它携带的容器中。本工厂自动清洗机器人可用于清洗各种工厂。美国的清洁机器人“Roomba”拥有高度的自主性。它可以在房间里所有家具的缝隙间行走，并灵巧地完成清洁工作。瑞典机器人“三叶虫”有一个光滑的圆形表面和内置的搜索雷达，可以快速探测并避开桌腿、玻璃器皿、宠物或任何其他障碍物。一旦微处理器识别出这些障碍物，它就可以重新选择路线，重新判断和计算整个房间，以确保房间的每个角落都得到清洁。现代智能机器人不仅广泛应用于上述方面，而且将渗透到生活的各个方面。例如，在煤炭工业中，在采矿业中，考虑到社会对煤炭的日益增长的需求和煤炭开采的恶劣环境，将智能机器人应用于采矿业是势在必行的。在建筑领域，有高层建筑抹灰机器人、预制安装机器人、室内装饰机器人、玻璃清洗机器人、地面抛光机器人等。在核工业中，主要研究机构是智能、准确可靠、反应迅速、重量轻的机器人等。随着智能机器人的应用越来越广泛，人们期望智能机器人在更多的领域为人类服务，代替人类完成越来越复杂的任务。3.讨论、展望和个人经历3.1智能机器人发展趋势展望智能机器人具有广阔的发展前景。目前，对机器人的研究正处于第三代智能机器人阶段。尽管国内外在这方面的研究已经取得了许多成果，但智力水平仍不尽人意。未来的智能机器人应该集中在以下几个方面：面向任务，因为人工智能目前不能提供一个完整的理论和方法来实现智能机器，而且现有的人工智能技术大多依赖于领域知识，所以当我们限制机器完成的任务和开发面向任务的专用机器人时，现有的人工智能技术可以发挥作用，使开发这种类型的智能机器人成为可能；传感技术和集成技术，在现有传感器的基础上发展更好、更先进的处理方法及其实现方法，或寻找新的传感器，同时提高集成技术和增加信息融合；机器人是网络化的，使用通信网络技术将各种机器人连接到计算机网络，并通过网络有效地控制机器人。与传统计算方法相比，以模糊逻辑、概率推理、神经网络、遗传算法和混沌为代表的智能控制软计算方法具有鲁棒性高、使用方便、计算成本低等优点。将其应用于机器人技术，可以提高问题求解速度，更好地处理多变量和非线性系统的问题。机器学习，各种机器学习算法的出现促进了人工智能的发展。强化学习、蚁群算法、免疫算法等。可用于机器人系统中，使其具有类人学习能力，以适应日益复杂、不确定和非结构化的环境。智能人机界面，人机交互的需求正在向简单化、多样化、智能化和人性化发展。因此，有必要研究和设计多种智能人机界面，如多语言语音、自然语言理解、图像、手写识别等。以便更好地适应不同的用户和不同的应用任务，提高人机交互的和谐性。多机器人协调操作，组织和控制多个机器人协作完成单个机器人无法完成的复杂任务，实现复杂未知环境下的实时推理响应和交互式群体决策与操作。3.2发展趋势由于现有智能机器人的智能水平不够高，在未来的发展中，努力提高技术及其各方面的综合应用，大力提高智能机器人的智能水平，提高智能机器人的自主性和适应性是智能机器人发展的关键。与此同时，智能机器人涉及许多学科的合作工作，不仅包括技术基础，还包括心理学和伦理学等社会科学，因此智能机器人能够完成对人类有益的工作，并使人类摆脱繁重、重复和危险的工作。就像科幻作家阿西莫夫的“机器人三定律”，智能机器人能够真正为人类的利益服务，而不能成为反人类的工具。我相信在不久的将来，各行各业将会充斥着各种智能机器人，在科学家的努力下，科幻小说中的场景将会逐渐变成现实，从而提高人类的生活质量和探索未知事物的能力。3.3个人经历在学习机器人技术基础之前，我对机器人知之甚少。通过老师的讲解和每个小组的课堂讲解，我对机器人有了更广泛的了解。我一直想自己做一架遥控六通道遥控飞机。我没有太多的知识和特殊的时间，我总是觉得太难，所以我没有方向。在学习了机器人技术基础之后，这是我制作的开始。与智能机器人相比，遥控直升机有很大的差距，这是科学技术发展的结果。看了一段关于四轴直升机的TED视频，我大开眼界，给了我更多关于如何制造自己的机器人的想法。通过机器人技术基础、传感器与检测技术和机械设计基础课程的学习，我丰富了自己的知识和技能。我可以给我的机器人增加相应的传感器模块，这样我的机器人就