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浅谈智能机器人的基本概况和发展应用前景Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.班 级 021051 学 号 0210050* 智能科学与与技术作业业题 目 浅谈智能能机器人的的基本概况况和发展应用前前景 学 院 电子工程程学院 专 业 智能科学学与技术 学生姓名 * * 导师姓名 董伟伟生 23摘要本文扼要的的介绍了智智能机器人人的基本概概况以及其其发展现状状，然后举举了几个比比较典型的的实例介绍绍智能机器器人在各行行各业的广广泛应用，讨讨论了智能能机器人的的发展趋势势以及对未未来技术的的展望，最最后提出了了自己对智智能机器人人未来发展展的建议和和设想。关键词：智智能机器人人 基本现现状 发展展 应用 趋势AbstrractThe tthesiie haave iintrooducee somme Auuto RRobottBasii Bassic ggenerralizzatioon annd itts ddevellopmeent SStatuus,thhen II makke soome ttypiccal eexampple tto inntrodduce Autoo RobbotBaasic devveloppmentt andd appplicaationn in all kindds off traades，nnext I taalk aaboutt Autto RoobotBBasicc deeveloopmennt annd itts ffuturre，annd laast，II havve aiim att it to ddevellop ssome of oopiniions of mmysellves.Keywoords: Autoo RobbotBaasic currrentt staate deveelopmment appplicaationn cuurrennt目录摘要IIIAbstrractII引言1第一章 智智能机器人人的基本解解释1第二章 智能机器器人的分类类22.1综述述22.2.智智能机器人人的根据其其智能程度度的不同的的分类22.2.11传感型机机器人22.2.22交互型机机器人22.2.33自主型机机器人32.3按智智能程度分分类32.3.11初级智能能机器人32.3.22高级智能能机器人4第三章 智能机器器人的发展展历史5第四章 机器人智智能应用实实例84.1Assimo84.1.11 Asiimo简介介84.1.22主要技术术94.1.33 Asiimo本领领大94.2足球球机器人114.2.11足球机器器人简介114.2.22足球机器器人所用关关键技术124.3其他他多种日本本新型智能能机器人144.3.11E.M.A.14第五章 智能机器器人的未来来发展趋势势15第六章 结论18参考文献18引言智能机器人人技术目前前已被广泛泛应用于生生产和生活活的许多领领域按其其拥有智能能的水平可可以分为三三个层次：工业机器器人、初级级智能机器器人、高级级智能机器器人。智能能拆除机器器入主要适适用于建筑筑拆除、抢抢险救援、水水泥、冶金金、核能等等行业具具有无线有线遥控控操作、安安全可靠、噪噪音小、振振动低、粉粉尘少、无无废气、工工作效率高高、经济实实用、使用用灵活等特特点。智能能拆除机器器人是工业业机器人的的一种。它它包含了机机械设计与与制造、电电子电工技技术、计算算机原理、网网络程序设设计、传感感器、自动动控制、数数字信号处处理、优化化设计、人人工智能、机机器人学等等多种技术术。第一章 智智能机器人人的基本解解释我们从广泛泛意义上理理解所谓的的智能机器器人，它给给人的最深深刻的印象象是一个独独特的进行行自我控制制的“活物物”。其实实，这个自自控“活物物”的主要要器官并没没有像真正正的人那样样微妙而复复杂。智能机器人人具备形形形色色的内内部信息传传感器和外外部信息传传感器，如如视觉、听听觉、触觉觉、嗅觉。除除具有感受受器外，它它还有效应应器，作为为作用于周周围环境的的手段。这这就是筋肉肉，或称自自整步电动动机，它们们使手、脚脚、长鼻子子、触角等等动起来。我们称这种种机器人为为自控机器器人，以便便使它同前前面谈到的的机器人区区分开来。它它是控制论论产生的结结果，控制制论主张这这样的事实实：生命和和非生命有有目的的行行为在很多多方面是一一致的。正正像一个智智能机器人人制造者所所说的，机机器人是一一种系统的的功能描述述，这种系系统过去只只能从生命命细胞生长长的结果中中得到，现现在它们已已经成了我我们自己能能够制造的的东西了。第二章 智能机器器人的分类类2.1综述述可分为一般般机器人和和智能机器人人。一般机器人人是指不具具有智能，只只具有一般般编程能力力和操作功功能的机器器人。到目前为止止，在世界界范围内还还没有一个个统一的智智能机器人人定义。大大多数专家家认为智能能机器人至至少要具备备以下三个个要素：一一是感觉要要素，用来来认识周围围环境状态态；二是运运动要素，对对外界做出出反应性动动作；三是是思考要素素，根据感感觉要素所所得到的信信息，思考考出采用什什么样的动动作。感觉觉要素包括括能感知视视觉、接近近、距离等等的非接触触型传感器器和能感知知力、压觉觉、触觉等等的接触型型传感器。这这些要素实实质上就是是相当于人人的眼、鼻鼻、耳等五五官，它们们的功能可可以利用诸诸如摄像机机、图像传传感器、超超声波传成成器、激光光器、导电电橡胶、压压电元件、气气动元件、行行程开关等等机电元器器件来实现现。对运动动要素来说说，智能机机器人需要要有一个无无轨道型的的移动机构构，以适应应诸如平地地、台阶、墙墙壁、楼梯梯、坡道等等不同的地地理环境。它它们的功能能可以借助助轮子、履履带、支脚脚、吸盘、气气垫等移动动机构来完完成。在运运动过程中中要对移动动机构进行行实时控制制，这种控控制不仅要要包括有位位置控制，而而且还要有有力度控制制、位置与与力度混合合控制、伸伸缩率控制制等。智能能机器人的的思考要素素是三个要要素中的关关键，也是是人们要赋赋予机器人人必备的要要素。思考考要素包括括有判断、逻逻辑分析、理理解等方面面的智力活活动。这些些智力活动动实质上是是一个信息息处理过程程，而计算算机则是完完成这个处处理过程的的主要手段段。  2.2.智智能机器人人的根据其智智能程度的的不同的分分类2.2.11传感型机机器人又称外部受受控机器人人。机器人人的本体上上没有智能能单元只有有执行机构构和感应机机构，它具具有利用传传感信息（包包括视觉、听听觉、触觉觉、接近觉觉、力觉和和红外、超超声及激光光等）进行行传感信息息处理、实实现控制与与操作的能能力。受控控于外部计计算机，在在外部计算算机上具有有智能处理理单元，处处理由受控控机器人采采集的各种种信息以及及机器人本本身的各种种姿态和轨轨迹等信息息，然后发发出控制指指令指挥机机器人的动动作。目前前机器人世世界杯的小小型组比赛赛使用的机机器人就属属于这样的的类型。2.2.22交互型机机器人机器人通过过计算机系系统与操作作员或程序序员进行人人机对话话，实现对对机器人的的控制与操操作。虽然然具有了部部分处理和和决策功能能，能够独独立地实现现一些诸如如轨迹规划划、简单的的避障等功功能，但是是还要受到到外部的控控制。2.2.33自主型机机器人在设计制作作之后，机机器人无需需人的干预预，能够在在各种环境境下自动完完成各项拟拟人任务。自自主型机器器人的本体体上具有感感知、处理理、决策、执执行等模块块，可以就就像一个自自主的人一一样独立地地活动和处处理问题。机机器人世界界杯的中型型组比赛中中使用的机机器人就属属于这一类类型。全自自主移动机机器人的最最重要的特特点在于它它的自主性性和适应性性，自主性性是指它可可以在一定定的环境中中，不依赖赖任何外部部控制，完完全自主地地执行一定定的任务。适适应性是指指它可以实实时识别和和测量周围围的物体，根根据环境的的变化，调调节自身的的参数，调调整动作策策略以及处处理紧急情情况。交互互性也是自自主机器人人的一个重重要特点，机机器人可以以与人、与与外部环境境以及与其其他机器人人之间进行行信息的交交流。由于于全自主移移动机器人人涉及诸如如驱动器控控制、传感感器数据融融合、图像像处理、模模式识别、神神经网络等等许多方面面的研究，所所以能够综综合反映一一个国家在在制造业和和人工智能能等方面的的水平。因因此，许多多国家都非非常重视全全自主移动动机器人的的研究。智能机器人人的研究从从60年代代初开始，经经过几十年年的发展，目目前，基于于感觉控制制的智能机机器人(又又称第二代代机器人)已达到实实际应用阶阶段，基于于知识控制制的智能机机器人(又又称自主机机器人或下下一代机器器人)也取取得较大进进展，已研研制出多种种样机。2.3按智智能程度分分类2.3.11初级智能能机器人智能机器人人是在工业业机器人基基础上发展展起来的,现在已开开始用于生生产和生活活的许多领领域,按其其拥有智能能的水平可可以分为两两类:一是初级智智能机器人人，二是高级级智能机器器人。初级智能能机器人和和工业机器器人不一样样,具有象象人那样的的感受,识识别,推理理和判断能能力.可以以根据外界界条件的变变化,在一一定范围内内自行修改改程序,也就就是它能适适应外界条条件变化对对自己怎样样作相应调调整.不过过,修改程程序的原则则由人预先先给以规定定.这种初初级智能机机器人已拥拥有一定的的智能,虽虽然还没有有自动规划划能力,但但这种初级级智能机器器人也开始始走向成熟熟,达到实实用水平.2.3.22高级智能能机器人高级智能机机器人.它它和初级智智能机器人人一样,具具有感觉,识别,推推理和判断断能力,同同样可以根根据外界条条件的变化化,在一定定范围内自自行修改程程序.所不不同的是,修改程序序的原则不不是由人规规定的,而而是机器人人自己通过过学习,总总结经验来来获得修改改程序的原原则.所以以它的智能能高出初能能智能机器器人.这种种机器人已已拥有一定定的自动规规划能力,能够自己己安排自己己的工作.这种机器器人可以不不要人的照照料,完全全独立的工工作,故称称为高级自自律机器人人.这种机机器人也开开始走向实实用。发展展方向不过，尽管管机器人人人工智能取取得了显著著的成绩，控控制论专家家们认为它它可以具备备的智能水水平的极限限并未达到到。问题不不光在于计计算机的运运算速度不不够和感觉觉传感器种种类少，而而且在于其其他方面，如如缺乏编制制机器人理理智行为程程序的设计计思想。你你想，现在在甚至连人人在解决最最普通的问问题时的思思维过程都都没有破译译，人类的的智能会如如何呢这种认识识过程进展展十分缓慢慢，又怎能能掌握规律律让计算机机“思维”速速度快点呢呢？因此，没没有认识人人类自己这这个问题成成了机器人人发展道路路上的绊脚脚石。制造造“生活”在在具有不固固定性环境境中的智能能机器人这这一课题，近近年来使人人们对发生生在生物系系统、动物物和人类大大脑中的认认识和自我我认识过程程进行了深深刻研究。结结果就出现现了等级自自适应系统统说，这种种学说正在在有效地发发展着。作作为组织智智能机器人人进行符合合目的的行行为的理论论基础，我我们的大脑脑是怎样控控制我们的的身体呢？纯粹从机机械学观点点来粗略估估算，我们们的身体也也具有两百百多个自由由度。当我我们在进行行写字、走走路、跑步步、游泳、弹弹钢琴这些些复杂动作作的时候，大大脑究竟是是怎样对每每一块肌肉肉发号施令令的呢？大大脑怎么能能在最短的的时间内处处理完这么么多的信息息呢？我们们的大脑根根本没有参参与这些活活动。大脑脑我们们的中心信信息处理机机“不屑于于”去管这这个。它根根本不去监监督我们身身体的各个个运动部位位，动作的的详细设计计是在比大大脑皮层低低得多的水水平上进行行的。这很很像用高级级语言进行行程序设计计一样，只只要指出“间间隔为一的的从1220的一组组数字”，机机器人自己己会将这组组指令输入入详细规定定的操作系系统。最明明显的就是是，“一接接触到热的的物体就把把手缩回来来”这类最最明显的指指令甚至在在大脑还没没有意识到到的时候就就已经发出出了。把一个大任任务在几个个皮层之间间进行分配配，这比控控制器官给给构成系统统的每个要要素规定必必要动作的的严格集中中的分配合合算、经济济、有效。在在解决重大大问题的时时候，这样样集中化的的大脑就会会显得过于于复杂，不不仅脑颅，甚甚至连人的的整个身体体都容纳不不下。在完完成这样或或那样的一一些复杂动动作时，我我们通常将将其分解成成一系列的的普遍的小小动作 （如如起来、坐坐下、迈右右脚、迈左左脚）。教教给小孩各各种各样的的动作可归归结为在小小孩的“存存储器”中中形成并巩巩固相应的的小动作。同同样的道理理，知觉过过程也是如如此组织起起来的。感感性形象这是听听觉、视觉觉或触觉脉脉冲的固定定序列或组组合 （马马、人），或或者是序列列和组合二二者兼而有有之。学习能力是是复杂生物物系统中组组织控制的的另一个普普遍原则，是是对先前并并不知道、在在相当广泛泛范围内发发生变化的的生活环境境的适应能能力。这种种适应能力力不仅是整整个机体所所固有的，而而且是机体体的单个器器官、甚至至功能所固固有的，这这种能力在在同一个问问题应该解解决多次的的情况下是是不可替代代的。可见见，适应能能力这种现现象，在整整个生物界界的合乎目目的的行为为中起着极极其重要的的作用。本本世纪初，动动物学家桑桑戴克进行行了下面的的动物试验验。先设计计一个带有有三个小平平台的T形形迷宫，试试验动物位位于字母TT底点上的的小平台上上，诱饵位位于字母TT横梁两头头的小平台台上。这个个动物只可可能做出以以下两种选选择，即跑跑到岔口后后，它可以以转向左边边或右边的的小平台。但但是，在通通向诱饵的的路上埋伏伏着使它不不愉快的东东西：走廊廊两侧装着着电极，电电压以某种种固定频率率输进这些些电极之中中，于是跑跑着经过这这些电极的的动物便受受到疼痛的的刺激外界发出出惩罚信号号。而另一一边平台上上等着动物物的诱饵则则是外界奖奖励的信号号。实验中中，如果一一边走廊的的刺激概率率大大超过过另一走廊廊中的刺激激概率，那那么，动物物自然会适应应外界情况况：反复跑跑几次以后后，动物朝朝刺激概率率低、痛苦苦少的那边边走廊跑去去。桑戴克克作试验最最多的是老老鼠。如老老鼠就更快快地选择比比较安全的的路线，并并且在惩罚罚相差不大大的情况下下自信地选选择一条比比较安全的的路线，其其它作试验验的动物是是带着不同同程度的自自适应性来来体现这一一点的，不不过，这种种能力是参参加试验的的各种动物物都具有的的。控制机器人人的问题在在于模拟动动物运动和和人的适应应能力。建建立机器人人控制的等等级首首先是在机机器人的各各个等级水水平上和子子系统之间间实行知觉觉功能、信信息处理功功能和控制制功能的分分配。第三三代机器人人具有大规规模处理能能力，在这这种情况下下信息的处处理和控制制的完全统统一算法，实实际上是低低效的，甚甚至是不中中用的。所所以，等级级自适应结结构的出现现首先是为为了提高机机器人控制制的质量，也也就是降低低不定性水水平，增加加动作的快快速性。为为了发挥各各个等级和和子系统的的作用，必必须使信息息量大大减减少。因此此算法的各各司其职使使人们可以以在不定性性大大减少少的情况下下来完成任任务。   总之，智能能的发达是是第三代机机器人的一一个重要特特征。人们们根据机器器人的智力力水平决定定其所属的的机器人代代别。有的的人甚至依依此将机器器人分为以以下几类：受控机器器人“零零代”机器器人，不具具备任何智智力性能，是是由人来掌掌握操纵的的机械手；可以训练练的机器人人第一一代机器人人，拥有存存储器，由由人操作，动动作的计划划和程序由由人指定，它它只是记住住 （接受受训练的能能力）和再再现出来；感觉机器器人机机器人记住住人安排的的计划后，再再依据外界界这样或那那样的数据据 （反馈馈）算出动动作的具体体程序；智智能机器人人人指指定目标后后，机器人人独自编制制操作计划划，依据实实际情况确确定动作程程序，然后后把动作变变为操作机机构的运动动。因此，它它有广泛的的感觉系统统、智能、模模拟装置（周周围情况及及自身机器人的的意识和自自我意识）第三章 智能机器器人的发展展历史近百年来发发展起来的的机器人，大大致经历了了三个成长长阶段，也也即三个时时代。第一一代为简单单个体机器器人，第二二代为群体体劳动机器器人，第三三代为类似似人类的智智能机器人人，它的未未来发展方方向是有知知觉、有思思维、能与与人对话。第第一代机器器人属于示示教再现型型，第二代代则具备了了感觉能力力，第三代代机器人是是智能机器器人，它不不仅具有感感觉能力，而而且还具有有独立判断断和行动的的能力。Edinbburghh和Devvol制造造的工业机机器人是第第一代机器器人，属于于示教再现现型，即人人手把着机机械手，把把应当完成成的任务做做一遍，或或者人用“示教控制制盒”发出指令令，让机器器人的机械械手臂运动动，一步步步完成它应应当完成的的各个动作作。这一阶阶段的机器器人只有“手”，以固定定程序工作作，不具有有外界信息息的反馈能能力。 图1 第第一代机器器人20世纪770年代，第第二代机器器人开始有有了较大发发展，第二二代机器人人则对外界界环境实用用阶段，并并开始普及及。第二阶阶段的机器器人具有对对外界信息息的反馈能能力，即有有了感觉，如如力觉、触触觉、视觉觉等。例如如数控机器器人具有环环境感知装装置，一定定程度上能能适应环境境变化。目目前在工业业上运行的的90%以以上的机器器人，都不不具有智能能。随着工工业机器人人数量的快快速增长和和工业生产产的发展，对对机器人的的工作能力力也提出更更高的要求求，特别是是需要各种种具有不同同程度智能能的机器人人和特种机机器人。 图2 第第二代机器器人第三代机器器人是智能能机器人，它它不仅具有有感觉能力力，而且还还具有独立立判断和行行动的能力力，并具有有记忆、推推理和决策策的能力，因因而能够完完成更加复复杂的动作作。中央电电脑控制手手臂和行走走装置，使使机器人的的手完成作作业，脚完完成移动，机机器人能够够用自然语语言与人对对话。智能能机器人在在发生故障障时，通过过自我诊断断装置能自自我诊断出出故障部位位，并能自自我修复。图3 第第三代机器器人第四章 机器人智智能应用实例4.1Assimo4.1.11 Asiimo简介介类人机器人人ASIMMO（Advaancedd Steep inn Innnovattive Mobiilityy，高级步步行创新移移动机器人人）是本田田公司开发发的双足步步行宇宙人人ASIMMO（仿人人形机器人人）双脚步步行机器人人，于20000年11月首次次在横滨国国际和平会会议中心举举行的机器器人展示会会上亮相。ASIMO是目前最先进的仿人行走机器人。ASIMO身高1.3米，体重54公斤，具有26个自由度，行走速度为0-2.7km/h，具有体型小、重量轻的特点，其外形就像背书包的小学生。早期的机器人如果直线行走时突然转向，必须先停下来，看起来比较笨拙。而ASIMO就灵活得多，它可以实时预测下一个动作并提前改变重心，因此可以行走自如，进行诸如“8”字形行走、下台阶、弯腰等各项“复杂”动作。此外，ASIMO还可以握手、挥手，甚至可以随着音乐翩翩起舞。 图4 AASIMOO4.1.22主要技术术(1)能够够实现像人人类一样自自然奔跑的的新姿势控控制技术 为了防止高高速移动产产生的足部部打滑和空空中旋转，保保持平衡状状态，Hoonda通通过利用上上半身弯曲曲和旋转的的新姿势控控制理论和和新开发的的高速应答答硬件等，使使ASIMMO的最大大奔跑速度度达到了33km/hh。同时，步步行速度也也由原来的的1.6kkm/h提提高到2.5km/h。 在实现机器器人的奔跑跑方面，面面临着2大课题。一一个是正确确地吸收飞飞跃和着陆陆时的冲击击，另一个个是防止高高速带来的的旋转和打打滑。 、正确地地吸收飞跃跃和着陆时时的冲击。实实现机器人人的奔跑，要要在极短的的周期内无无间歇地反反复进行足足部的踢腿腿、迈步、着着地动作，同同时，还必必须要吸收收足部在着着地瞬间产产生的冲击击。Honnda利用用新开发的的高速运算算处理电路路、高速应应答/高功率马马达驱动装装置、轻型型/高刚性的的脚部构造造等，设计计、开发出出性能高于于以往4倍以上的的高精度/高速应答答硬件。 、防止旋旋转、打滑滑。在足部部离开地面面之前的瞬瞬间和离开开地面之后后，由于足足底和地面面间的压力力很小，所所以很容易易发生旋转转和打滑。克克服旋转和和打滑，成成为在提高高奔跑速度度方面所面面临的控制制上的最大大课题。对对此，Hoonda在在独创的双双足步行控控制理论的的基础上，积积极地运用用上半身的的弯曲和旋旋转，开发发出既能防防止打滑又又能平稳奔奔跑的新型型控制理论论。由此，ASIMO实现了时速达3km/h的像人类一样的平稳奔跑。而且，步行速度也由原来的1.6km/h提高到2.5km/h。另外，人类在奔跑时，迈步的时间周期为0.2-0.4秒，双足悬空的时间(跳跃时间)为0.05-0.1秒。目前，ASIMO的迈步时间周期为0.36秒，跳跃时间为0.05秒，与人类的慢跑速度相同。 (2)自律律性的连续续移动技术术 通过地面传传感器获得得的周围环环境信息和和预先录入入的地图信信息等，AASIMOO能够在步步行的同时时修正路线线偏差，途途中无需停停歇地直接接移动到目目的地。 通过地面传传感器和头头部视觉传传感器发现现障碍物时时，ASIIMO可以以自身判断断，迂回选选择其他路路线。 (3)配合合人的活动动而连贯活活动的技术术 ASIMOO通过头部部视觉传感感器、手腕腕部位新增增加的腕力力传感器等等检测人的的动作，可可以进行物物品交接，或或配合人的的动作而握握手，而且且能够朝着着手被牵引引的方向迈迈步等，实实现了与人人相配合的的动作。 4.1.33 Asimmo本领大大 ASIMOO采用了智智能化、实实时和灵活活的行走技技术ii-WALLK技术自由行走走 ASIMOO可以在平平坦的地面面上顺畅行行走。可调调整步伐来来保持上半半身的平衡衡，还可旋旋回、8字行走。ii-WALLK技术的的特点是在在早期行走走控制技术术的基础上上增加了预预测移动控控制技术。这这项新的双双腿行走技技术使得机机器人的行行走更加具具有灵活性性，使ASSIMO更更顺畅和更更自然地行行走。 形成预测移移动控制技技术：当人人向前行走走并开始转转向时，在在开始转向向前会朝转转向的内侧侧改变其重重心。正是是由于有了了i-WAALK技术术，ASIIMO可以以实时地预预测其下一一个移动动动作并提前前改变其重重心。ASSIMO则则可以实时时地形成行行走方式，并并可随意改改变脚的位位置和转向向角度。因因此，可以以向多个方方向顺畅地地行走。此此外，由于于能够自如如地改变步步幅(每步的时时间)，所以ASSIMO的的移动更加加自然。 自动修正正位置。 ASIMOO可自行识识别步行路路线上的标标示，根据据标示一边边走一边。通通过搭载的的多个传感感器，可自自行判断和和区分信息息，对周围围的环境作作出反应，同同时自动调调整传感器器的感应度度，获得稳稳定的环境境信息。由由此，ASSIMO可可在复杂的的环境下迅迅速并平稳稳地移动。 视觉传感器器：通过眼眼睛摄像机机进行连续续拍摄，对对人类轮廓廓特征进行行识别，根根据前后数数据进行真真实性判断断，准确地地识别对面面的人类。地面传感器器：由红外外线传感器器和摄像机机构成。红红外线传感感器可探知知距离脚尖尖2米外的地地面及障碍碍物，CCCD摄像机机可根据地地面上的标标识和光泽泽度调整闪闪光灯，准准确修正外外界图像信信息。 超声波传感感器：视觉觉传感器捕捕捉不到的的玻璃等信信息，则由由超声波传传感器进行行捕捉，可可检测出距距离米的障障碍物。使用道具具 交递托盘：通过头部部的眼睛照照相机和手手腕上的力力度感应器器，可以检检测出人类类的行动，实实时地交接接、接纳托托盘等物品品。 运用手腕的的传感器，ASIMO可调整左右手腕的推力，保持与推车之间的合适距离，一边前进一边推车。当推车遇到障碍时，ASIMO还会自行减速并改变行进方向，直线或者转弯推车。 信息交流流 ASIMOO可识别人人的声音以以及其它响响动，可进进行简单的的会话。另另外，ASSIMO还还可以识别别声音的来来源，当你你叫它时，它它还会把头头转向你的的方向，看看着说话的的人来交流流。 识别移动物物体：检测测出由头部部装载的摄摄像机提供供的影像信信息中的多多个移动物物体，识别别移动物体体的距离和和方向。用用摄像机追追踪人的行行动、跟着着人步行、感感知到人的的接近并打打招呼，等等等。 情景姿势识识别：从影影像信息中中检测出手手的位置和和运动，识识别姿势和和动作。不不仅仅可识识别声音指指令，也可可以使别人人的自然动动作并作出出反应。推断人手手指向的位位置，向该该方向移动动。(姿势识别别) 人伸出手手时会握手手。(姿势识别别) 人挥手时时，会回应应做挥手动动作。(动作识别别)等等。 环境识别：识别周围围的环境，把把握障碍物物的位置，可可以避免碰碰撞并绕行行。人或其他他移动的障障碍物突然然出现在面面前时会停停下来，离离开后继续续步行。 发现静止止障碍物会会绕行等等等。 音源识别：特定音源源位置的能能力有了提提高，另外外可识别人人的声音和和其他声音音。被叫名字字后可以转转向那个方方向并看着着对方。 看着说话话的人的脸脸进行回答答。 对突然发发出的声音音(落下和撞撞击的声音音等)作出反应应并看那个个方向等等等。 面部识别：人和ASSIMO即即使都在移移动之中也也可以识别别面部。 能识别别储存在记记忆中的面面部，称呼呼姓名、传传达信息，可可做向导。 可识别十个人左右等等。 和网络的结结合： 可根据顾顾客的信息息进行适宜宜的接待和和服务。 可向个人人计算机终终端传送客客人来访的的通知，并并可直接传传送来访者者的面部图图象。 可将客人人引导至约约定的场所所等等。 和因特网的的连接： 可根据声音音指令在被被询问到新新闻和天气气时，可以以从因特网网获取信息息进行回答答等等。 认知环境境 识别周围的的环境，把把握障碍物物的位置，可可以避免碰碰撞并绕行行。人或其其他移动的的障碍物突突然出现在在面前时会会停下来，离离开后继续续步行。22005年年末Honnda发表表的新技术术提高了各各传感器的的精度，使使ASIMMO对周围围环境的认认知度更高高。通过搭搭载的多个个传感器，可可自行判断断和区分信信息，对周周围的环境境作出反应应，同时自自动调整传传感器的感感应度，获获得稳定的的环境信息息。由此，ASIMO可在复杂的环境下迅速并平稳地移动。 NewIIC通信卡卡 根据IC通通信卡提供供的客人信信息，ASSIMO可可判断出对对方的属性性和位置，判判断与客人人的距离，还还会与擦身身而过的人人打招呼，将将客人引导导至预定的的场所，可可根据顾客客的信息进进行适宜的的接待和服服务。ASSIMO指指尖的力度度传感器可可检测出牵牵手人手的的力度和牵牵引的方向向，然后调调整步行速速度和前进进的方向。ASIMO可针对施加在手上的力度和方向前后左右地移动脚步，人类可手牵手地与ASIMO走动。4.2足球球机器人4.2.11足球机器器人简介上个世纪990年代，人人工智能领领域的专家家学者郑重重的提出了了智能机器器人机器人人足球（RRobott Socccer）项项目，将机机器人和世世界第一大大体育项目目结合起来来，得到了了非同寻常常的反响，在在不到200年的时间间里足球机机器人球运运动已在全全世界蓬勃勃发展。足足球机器人人比赛是一一个有趣并并且复杂的的新兴的人人工智能研研究领域，它它融合了实实时视觉系系统、机器器人控制、无无线通讯、多多机器人控控制等多个个领域的技技术。机器人足球球是由多个个机器人构构成一个球球队，在复复杂的环境境条件下，与与另一个机机器人球队队进行对抗抗赛。机器器人球队，既既能防守对对方的进攻攻，又能组组织力量向向对方攻球球，是通过过合作与协协调完成进进攻与防守守的协同作作业系统。在在比赛过程程中人不得得干预比赛赛。机器人人足球系统统是一个典典型的并且且具有挑战战性的智能能系统，是是机器人社社会的雏形形。足球机器人人比赛规则则与人类正正式的足球球赛相类似似。足球机机器人队的的研制涉及及机器人学学、计算机机、自动控控制、传感感、无线通通讯、图像像处理、精精密机械和和仿生材料料等众多学学科的前沿沿研究与综综合集成，包包含着211世纪我们们所要开发发的信息、自自动化、通通讯、机电电一体化、仿仿真及决策策等许多关关键技术。而而这些对传传统产业技技术改造和和新型产业业的建设具具有实际意意义。机器器人足球是是继计算机机象棋后出出现的发展展人工智能能的第二个个里程碑项项目，它将将人工智能能技术发展展到一个新新的境界。在在国际人工工智能领域域，足球机机器人被越越来越多的的人认为是是未来500年研究的的一个标准准问题，正正如国际象象棋人机对对抗赛被认认为是过去去50年研究究的一个标标准问题一一样。机器器人足球比比赛的目标标是：到22050年年，在"可比"的条件下下，战胜人人类的世界界冠军队。 RoboCCup是一一个标准问问题，可以以用来评价价各种不同同的理论、算算法和体系系结构。与与之类似的的计算机国国际象棋也也是一个典典型的标准准问题。各各种搜索算算法可以在在这个领域域中评价和和发展。随随着最近深深蓝的成功功，按照正正式规则击击败人类的的顶尖高手手Garrry Kaasparrov，计计算机国际际象棋的挑挑战已经到到了残局。计计算机国际际象棋作为为一个标准准问题的成成功，主要要原因之一一是清楚的的定义了进进展的评价价。研究进进展可以用用系统的棋棋力来评价价。一个挑挑战必须能能够鼓励一一系列为下下一代工业业而发展的的技术。RRoboCCup可以以做到这一一点。表1 RRoboCCup与国国际象棋的的比较环境状态改变获取信息传感器信息息控制方式国际象棋静态回合制完全符号式集中RoboCCup动态实时不完全非符号式分布4.2.22足球机器器人所用关关键技术图6 足足球机器人人关键应用用技术进行足球比比赛的机器器人需要使使自己的“眼睛”、“双腿”、“大脑”协同工作作才能够实实现运动，这这就需要感感知器系统统的帮助，感感知器系统统是足球机机器人能够够实现自主主化的必须须部分。足足球机器人人常用的外外部传感器器有视觉传传感器、接接近觉传感感器、力觉觉传感器和和触觉传感感器。足球球机器人的的视觉系统统把比赛场场地的敌我我双方的态态势都反映映到计算机机中，然后后用计算机机图像软件件进行处理理。利用模模式识别技技术，对数数字图像进进行特征提提取等操作作，形成自自己的计算算机内数据据的表达，即即敌我双方方机器人的的位置和角角度。再由由足球机器器人内部的的决策系统统根据现场场的敌我双双方的比赛赛态势，决决定我方机机器人处于于进攻还是是防守。然然后决定机机器人的队队形和机器器人离足球球的远近决决定是主攻攻还是助攻攻、主防还还是助防。根根据每个机机器人的任任务决定相相应的动作作。 根据感知系系统和决策策系统所在在的位置（是是在主机上上还是在机机器人上），可可将足球机机器人系统统划分为如如下两种工工作模式：基于自主主机器人的的足球机器器人系统（Robot-based Soccer Robot System）基于视觉的遥控足球机器人系统(Vision-based Remote Brainless Soccer Robot System)基于自主机机器人的足足球机器人人具有完全全的自主行行为，自身身具有感知知系统，一一般装有多多种传感器器，所有计计算（包括括决策）都都由机器人人自身完成成。此类系系统，由于于是分别感感知。摄像像头置于机机器人小车车上，视觉觉变动，视视野局限，信信息不完整整，给决策策带来更多多的困难。于于是感知器器官便不仅仅限于视觉觉，还可以以辅红外线线和声纳等等，进行距距离和障碍碍的检测。这这样信息（传传感器、数数据）融合合成为首当当其冲的技技术难题。机机器人间的的信息沟通通则要靠无无线通信网网络，网络络形式与通通信协议也也成为制约约系统性能能的关键技技术 图7 足足球机器人人系统结构构图基于视觉的的遥控足球球机器人系系统由机器器人子系统统、视觉子子系统、决决策子系统统和通信子子系统四个个部分组成成，其相互互联系如图图14-334所示。决决策子系统统处理来自自视觉的实实时场景辨辨识数据，作作出决策，通通过通信子子系统发出出命令，由由机器人小小车完成一一定的动作作。在足球球机器人的的四个子系系统中，决决策子系统统是核心和和灵魂，它它决定足球球机器人系系统的智能能度，是人人工智能的的先进理论论应用和测测试的平台台。4.3其他他多种日本本新型智能能机器人4.3.11E.M.A.1. 下一一代机器人人，无论是是用于工作作还是娱乐乐，将开始始投放市场场。日本世世嘉玩具(Segaa Toyys)准备备于今年秋秋季推出新新款类人机机器人，它它有着女人人的外形，取取名“E.M.A.”(永恒恒的少女)。这款机机器人能唱唱能跳，还还会接吻，将将于9月在在日本上市市。2. 今年年3月，斟斟酒服务员员机器人在在日本京都都亮相。这这款机器人人能识别商商标、品酒酒并推荐哪哪道小菜适适合那种酒酒。它作为为“世界上上第一款斟斟酒服务员员机器人”被被载入了吉吉尼斯世界界纪录大全全。第五章 智能机器器人的未来来发展趋势势智能机器人人的开发研研究取得了了举世瞩目目的成果。那那么,未来智能能机器人技技术将如何何发展呢?日本工业业机器人协协会对下一一代机器人人的发展进进行了预测测。提出智智能机器人人技术近期期将沿着自自主性、智智能通信和和适应性三三个方向发发展。下面面我们简单单介绍人工工智能技术术、操作器器、移动技技术、动力力源和驱动动器、仿生生机构等。