浅谈智能机器人的基本概况和发展应用前景2315652.docx

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1、浅谈智能机器人的基本概况和发展应用前景班 级 021051 学 号 021050* 智能科学与与技术作作业题 目 浅谈智智能机器器人的基基本概况况和发展应用用前景 学 院 电电子工程程学院 专 业 智能科科学与技技术 学生姓名 * * 导师姓名 董伟生生 31摘要本文扼要的的介绍了了智能机机器人的的基本概概况以及及其发展展现状，然然后举了了几个比比较典型型的实例例介绍智智能机器器人在各各行各业业的广泛泛应用，讨讨论了智智能机器器人的发发展趋势势以及对对未来技技术的展展望，最最后提出出了自己己对智能能机器人人未来发发展的建建议和设设想。关键词：智智能机器器人 基基本现状状 发展展 应用用 趋势势

2、AbstrracttThe tthessie havve iintrroduuce somme AAutoo RoobottBassi Bassic genneraalizzatiion andd itts ddeveeloppmennt SStattus,theen II maake somme ttypiicall exxampple to inttrodducee Auuto RobbotBBasiic deevellopmmentt annd aappllicaatioon iin aall kinnds of traadess，nexxt II taalk aboout Autto

3、RRobootBaasicc deevellopmmentt annd iits ffutuure，andd laast，I hhavee aiim aat iit tto ddeveelopp soome of opiinioons of mysselvves.Keywoordss: Autto RRobootBaasicc ccurrrentt sttatee ddeveeloppmennt apppliccatiion cuurreent目录摘要IIAbstractII引言1第一章 智能机器人的基本解释1第二章 智能机器人的分类22.1综述22.2.智能机器人的根据其智能程度的不同的分类

4、22.2.1传感型机器人22.2.2交互型机器人22.2.3自主型机器人32.3按智能程度分类32.3.1初级智能机器人32.3.2高级智能机器人4第三章 智能机器人的发展历史5第四章 机器人智能应用实例84.1Asimo84.1.1 Asimo简介84.1.2主要技术94.1.3 Asimo本领大94.2足球机器人114.2.1足球机器人简介114.2.2足球机器人所用关键技术124.3其他多种日本新型智能机器人144.3.1E.M.A.14第五章 智能机器人的未来发展趋势15第六章 结论18参考文献18引言智能机器人人技术目目前已被被广泛应应用于生生产和生生活的许许多领域域按其其拥有智智能

5、的水水平可以以分为三三个层次次：工业业机器人人、初级级智能机机器人、高高级智能能机器人人。智能能拆除机机器入主主要适用用于建筑筑拆除、抢抢险救援援、水泥泥、冶金金、核能能等行业业具有有无线有线遥遥控操作作、安全全可靠、噪噪音小、振振动低、粉粉尘少、无无废气、工工作效率率高、经经济实用用、使用用灵活等等特点。智智能拆除除机器人人是工业业机器人人的一种种。它包包含了机机械设计计与制造造、电子子电工技技术、计计算机原原理、网网络程序序设计、传传感器、自自动控制制、数字字信号处处理、优优化设计计、人工工智能、机机器人学学等多种种技术。第一章 智智能机器器人的基基本解释释我们从广泛泛意义上上理解所所谓的

6、智智能机器器人，它它给人的的最深刻刻的印象象是一个个独特的的进行自自我控制制的“活活物”。其其实，这这个自控控“活物物”的主主要器官官并没有有像真正正的人那那样微妙妙而复杂杂。智能机器人人具备形形形色色色的内部部信息传传感器和和外部信信息传感感器，如如视觉、听听觉、触触觉、嗅嗅觉。除除具有感感受器外外，它还还有效应应器，作作为作用用于周围围环境的的手段。这这就是筋筋肉，或或称自整整步电动动机，它它们使手手、脚、长长鼻子、触触角等动动起来。我们称这种种机器人人为自控控机器人人，以便便使它同同前面谈谈到的机机器人区区分开来来。它是是控制论论产生的的结果，控控制论主主张这样样的事实实：生命命和非生生

7、命有目目的的行行为在很很多方面面是一致致的。正正像一个个智能机机器人制制造者所所说的，机机器人是是一种系系统的功功能描述述，这种种系统过过去只能能从生命命细胞生生长的结结果中得得到，现现在它们们已经成成了我们们自己能能够制造造的东西西了。第二章 智能机机器人的的分类2.1综述述可分为一般般机器人人和智能能机器人人。一般机器人人是指不不具有智智能，只只具有一一般编程程能力和和操作功功能的机机器人。到目前为止止，在世世界范围围内还没没有一个个统一的的智能机机器人定定义。大大多数专专家认为为智能机机器人至至少要具具备以下下三个要要素：一一是感觉觉要素，用用来认识识周围环环境状态态；二是是运动要要素，

8、对对外界做做出反应应性动作作；三是是思考要要素，根根据感觉觉要素所所得到的的信息，思思考出采采用什么么样的动动作。感感觉要素素包括能能感知视视觉、接接近、距距离等的的非接触触型传感感器和能能感知力力、压觉觉、触觉觉等的接接触型传传感器。这这些要素素实质上上就是相相当于人人的眼、鼻鼻、耳等等五官，它它们的功功能可以以利用诸诸如摄像像机、图图像传感感器、超超声波传传成器、激激光器、导导电橡胶胶、压电电元件、气气动元件件、行程程开关等等机电元元器件来来实现。对对运动要要素来说说，智能能机器人人需要有有一个无无轨道型型的移动动机构，以以适应诸诸如平地地、台阶阶、墙壁壁、楼梯梯、坡道道等不同同的地理理环

9、境。它它们的功功能可以以借助轮轮子、履履带、支支脚、吸吸盘、气气垫等移移动机构构来完成成。在运运动过程程中要对对移动机机构进行行实时控控制，这这种控制制不仅要要包括有有位置控控制，而而且还要要有力度度控制、位位置与力力度混合合控制、伸伸缩率控控制等。智智能机器器人的思思考要素素是三个个要素中中的关键键，也是是人们要要赋予机机器人必必备的要要素。思思考要素素包括有有判断、逻逻辑分析析、理解解等方面面的智力力活动。这这些智力力活动实实质上是是一个信信息处理理过程，而而计算机机则是完完成这个个处理过过程的主主要手段段。2.2.智智能机器器人的根据其其智能程程度的不不同的分分类2.2.11传感型型机器

10、人人又称外部受受控机器器人。机机器人的的本体上上没有智智能单元元只有执执行机构构和感应应机构，它它具有利利用传感感信息（包包括视觉觉、听觉觉、触觉觉、接近近觉、力力觉和红红外、超超声及激激光等）进进行传感感信息处处理、实实现控制制与操作作的能力力。受控控于外部部计算机机，在外外部计算算机上具具有智能能处理单单元，处处理由受受控机器器人采集集的各种种信息以以及机器器人本身身的各种种姿态和和轨迹等等信息，然然后发出出控制指指令指挥挥机器人人的动作作。目前前机器人人世界杯杯的小型型组比赛赛使用的的机器人人就属于于这样的的类型。2.2.22交互型型机器人人机器人通过过计算机机系统与与操作员员或程序序员

11、进行行人机机对话，实实现对机机器人的的控制与与操作。虽虽然具有有了部分分处理和和决策功功能，能能够独立立地实现现一些诸诸如轨迹迹规划、简简单的避避障等功功能，但但是还要要受到外外部的控控制。2.2.33自主型型机器人人在设计制作作之后，机机器人无无需人的的干预，能能够在各各种环境境下自动动完成各各项拟人人任务。自自主型机机器人的的本体上上具有感感知、处处理、决决策、执执行等模模块，可可以就像像一个自自主的人人一样独独立地活活动和处处理问题题。机器器人世界界杯的中中型组比比赛中使使用的机机器人就就属于这这一类型型。全自自主移动动机器人人的最重重要的特特点在于于它的自自主性和和适应性性，自主主性是

12、指指它可以以在一定定的环境境中，不不依赖任任何外部部控制，完完全自主主地执行行一定的的任务。适适应性是是指它可可以实时时识别和和测量周周围的物物体，根根据环境境的变化化，调节节自身的的参数，调调整动作作策略以以及处理理紧急情情况。交交互性也也是自主主机器人人的一个个重要特特点，机机器人可可以与人人、与外外部环境境以及与与其他机机器人之之间进行行信息的的交流。由由于全自自主移动动机器人人涉及诸诸如驱动动器控制制、传感感器数据据融合、图像处理、模式识别、神经网络等许多方面的研究，所以能够综合反映一个国家在制造业和人工智能等方面的水平。因此，许多国家都非常重视全自主移动机器人的研究。智能机器人人的研

13、究究从600年代初初开始，经经过几十十年的发发展，目目前，基基于感觉觉控制的的智能机机器人(又称第第二代机机器人)已达到到实际应应用阶段段，基于于知识控控制的智智能机器器人(又又称自主主机器人人或下一一代机器器人)也也取得较较大进展展，已研研制出多多种样机机。2.3按智智能程度度分类2.3.11初级智智能机器器人智能机器人人是在工工业机器器人基础础上发展展起来的的,现在在已开始始用于生生产和生生活的许许多领域域,按其其拥有智智能的水水平可以以分为两两类:一是初级智智能机器器人，二是高高级智能能机器人人。初级智智能机器器人和工工业机器器人不一一样,具具有象人人那样的的感受,识别,推理和和判断能能

14、力.可可以根据据外界条条件的变变化,在在一定范范围内自自行修改改程序,也也就是它它能适应应外界条条件变化化对自己己怎样作作相应调调整.不不过,修修改程序序的原则则由人预预先给以以规定.这种初初级智能能机器人人已拥有有一定的的智能,虽然还还没有自自动规划划能力,但这种种初级智智能机器器人也开开始走向向成熟,达到实实用水平平.2.3.22高级智智能机器器人高级智能机机器人.它和初初级智能能机器人人一样,具有感感觉,识识别,推推理和判判断能力力,同样样可以根根据外界界条件的的变化,在一定定范围内内自行修修改程序序.所不不同的是是,修改改程序的的原则不不是由人人规定的的,而是是机器人人自己通通过学习习

15、,总结结经验来来获得修修改程序序的原则则.所以以它的智智能高出出初能智智能机器器人.这这种机器器人已拥拥有一定定的自动动规划能能力,能能够自己己安排自自己的工工作.这这种机器器人可以以不要人的的照料,完全独独立的工工作,故故称为高高级自律律机器人人.这种种机器人人也开始始走向实实用。发发展方向向不过，尽管管机器人人人工智智能取得得了显著著的成绩绩，控制制论专家家们认为为它可以以具备的的智能水水平的极极限并未未达到。问问题不光光在于计计算机的的运算速速度不够够和感觉觉传感器器种类少少，而且且在于其其他方面面，如缺缺乏编制制机器人人理智行行为程序序的设计计思想。你你想，现现在甚至至连人在在解决最最

16、普通的的问题时时的思维维过程都都没有破破译，人人类的智智能会如如何呢这种种认识过过程进展展十分缓缓慢，又又怎能掌掌握规律律让计算算机“思思维”速速度快点点呢？因因此，没没有认识识人类自自己这个个问题成成了机器器人发展展道路上上的绊脚脚石。制制造“生生活”在在具有不不固定性性环境中中的智能能机器人人这一课课题，近近年来使使人们对对发生在在生物系系统、动动物和人人类大脑脑中的认认识和自自我认识识过程进进行了深深刻研究究。结果果就出现现了等级级自适应应系统说说，这种种学说正正在有效效地发展展着。作作为组织织智能机机器人进进行符合合目的的的行为的的理论基基础，我我们的大大脑是怎怎样控制制我们的的身体呢

17、呢？纯粹粹从机械械学观点点来粗略略估算，我我们的身身体也具具有两百百多个自自由度。当当我们在在进行写写字、走走路、跑跑步、游游泳、弹弹钢琴这这些复杂杂动作的的时候，大大脑究竟竟是怎样样对每一一块肌肉肉发号施施令的呢呢？大脑脑怎么能能在最短短的时间间内处理理完这么么多的信信息呢？我们的的大脑根根本没有有参与这这些活动动。大脑脑我我们的中中心信息息处理机机“不屑屑于”去去管这个个。它根根本不去去监督我我们身体体的各个个运动部部位，动动作的详详细设计计是在比比大脑皮皮层低得得多的水水平上进进行的。这这很像用用高级语语言进行行程序设设计一样样，只要要指出“间间隔为一一的从11200的一组组数字”，机机

18、器人自自己会将将这组指指令输入入详细规规定的操操作系统统。最明明显的就就是，“一一接触到到热的物物体就把把手缩回回来”这这类最明明显的指指令甚至至在大脑脑还没有有意识到到的时候候就已经经发出了了。把一个大任任务在几几个皮层层之间进进行分配配，这比比控制器器官给构构成系统统的每个个要素规规定必要要动作的的严格集集中的分分配合算算、经济济、有效效。在解解决重大大问题的的时候，这这样集中中化的大大脑就会会显得过过于复杂杂，不仅仅脑颅，甚甚至连人人的整个个身体都都容纳不不下。在在完成这这样或那那样的一一些复杂杂动作时时，我们们通常将将其分解解成一系系列的普普遍的小小动作 （如起起来、坐坐下、迈迈右脚、

19、迈迈左脚）。教教给小孩孩各种各各样的动动作可归归结为在在小孩的的“存储储器”中中形成并并巩固相相应的小小动作。同同样的道道理，知知觉过程程也是如如此组织织起来的的。感性性形象这是是听觉、视视觉或触触觉脉冲冲的固定定序列或或组合 （马、人人），或或者是序序列和组组合二者者兼而有有之。学习能力是是复杂生生物系统统中组织织控制的的另一个个普遍原原则，是是对先前前并不知知道、在在相当广广泛范围围内发生生变化的的生活环环境的适适应能力力。这种种适应能能力不仅仅是整个个机体所所固有的的，而且且是机体体的单个个器官、甚甚至功能能所固有有的，这这种能力力在同一一个问题题应该解解决多次次的情况况下是不不可替代代

20、的。可可见，适适应能力力这种现现象，在在整个生生物界的的合乎目目的的行行为中起起着极其其重要的的作用。本本世纪初初，动物物学家桑桑戴克进进行了下下面的动动物试验验。先设设计一个个带有三三个小平平台的TT形迷宫宫，试验验动物位位于字母母T底点点上的小小平台上上，诱饵饵位于字字母T横横梁两头头的小平平台上。这这个动物物只可能能做出以以下两种种选择，即即跑到岔岔口后，它它可以转转向左边边或右边边的小平平台。但但是，在在通向诱诱饵的路路上埋伏伏着使它它不愉快快的东西西：走廊廊两侧装装着电极极，电压压以某种种固定频频率输进进这些电电极之中中，于是是跑着经经过这些些电极的的动物便便受到疼疼痛的刺刺激外界发

21、发出惩罚罚信号。而而另一边边平台上上等着动动物的诱诱饵则是是外界奖奖励的信信号。实实验中，如如果一边边走廊的的刺激概概率大大大超过另另一走廊廊中的刺刺激概率率，那么么，动物物自然会适适应外界界情况：反复跑跑几次以以后，动动物朝刺刺激概率率低、痛痛苦少的的那边走走廊跑去去。桑戴戴克作试试验最多多的是老老鼠。如如老鼠就就更快地地选择比比较安全全的路线线，并且且在惩罚罚相差不不大的情情况下自自信地选选择一条条比较安安全的路路线，其其它作试试验的动动物是带带着不同同程度的的自适应应性来体体现这一一点的，不不过，这这种能力力是参加加试验的的各种动动物都具具有的。控制机器人人的问题题在于模模拟动物物运动和

22、和人的适适应能力力。建立立机器人人控制的的等级首先先是在机机器人的的各个等等级水平平上和子子系统之之间实行行知觉功功能、信信息处理理功能和和控制功功能的分分配。第第三代机机器人具具有大规规模处理理能力，在在这种情情况下信信息的处处理和控控制的完完全统一一算法，实实际上是是低效的的，甚至至是不中中用的。所所以，等等级自适适应结构构的出现现首先是是为了提提高机器器人控制制的质量量，也就就是降低低不定性性水平，增增加动作作的快速速性。为为了发挥挥各个等等级和子子系统的的作用，必必须使信信息量大大大减少少。因此此算法的的各司其其职使人人们可以以在不定定性大大大减少的的情况下下来完成成任务。总之，智能能

23、的发达达是第三三代机器器人的一一个重要要特征。人人们根据据机器人人的智力力水平决决定其所所属的机机器人代代别。有有的人甚甚至依此此将机器器人分为为以下几几类：受受控机器器人“零代代”机器器人，不不具备任任何智力力性能，是是由人来来掌握操操纵的机机械手；可以训训练的机机器人第一一代机器器人，拥拥有存储储器，由由人操作作，动作作的计划划和程序序由人指指定，它它只是记记住 （接接受训练练的能力力）和再再现出来来；感觉觉机器人人机机器人记记住人安安排的计计划后，再再依据外外界这样样或那样样的数据据 （反反馈）算算出动作作的具体体程序；智能机机器人人指指定目标标后，机机器人独独自编制制操作计计划，依依据

24、实际际情况确确定动作作程序，然然后把动动作变为为操作机机构的运运动。因因此，它它有广泛泛的感觉觉系统、智智能、模模拟装置置（周围围情况及及自身机器器人的意意识和自自我意识识）第三章 智能机机器人的的发展历历史近百年来发发展起来来的机器器人，大大致经历历了三个个成长阶阶段，也也即三个个时代。第第一代为为简单个个体机器器人，第第二代为为群体劳劳动机器器人，第第三代为为类似人人类的智智能机器器人，它它的未来来发展方方向是有有知觉、有有思维、能能与人对对话。第第一代机机器人属属于示教教再现型型，第二二代则具具备了感感觉能力力，第三三代机器器人是智智能机器器人，它它不仅具具有感觉觉能力，而而且还具具有独

25、立立判断和和行动的的能力。Edinbburggh和DDevool制造造的工业业机器人人是第一一代机器器人，属属于示教教再现型型，即人人手把着着机械手手，把应应当完成成的任务务做一遍遍，或者者人用“示示教控制制盒”发发出指令令，让机机器人的的机械手手臂运动动，一步步完完成它应应当完成成的各个个动作。这这一阶段段的机器器人只有有“手”，以以固定程程序工作作，不具具有外界界信息的的反馈能能力。 图1 第第一代机机器人20世纪770年代代，第二二代机器器人开始始有了较较大发展展，第二二代机器器人则对对外界环环境实用用阶段，并并开始普普及。第第二阶段段的机器器人具有有对外界界信息的的反馈能能力，即即有了

26、感感觉，如如力觉、触触觉、视视觉等。例例如数控控机器人人具有环环境感知知装置，一一定程度度上能适适应环境境变化。目目前在工工业上运运行的990%以以上的机机器人，都都不具有有智能。随随着工业业机器人人数量的的快速增增长和工工业生产产的发展展，对机机器人的的工作能能力也提提出更高高的要求求，特别别是需要要各种具具有不同同程度智智能的机机器人和和特种机机器人。 图2 第第二代机机器人第三代机器器人是智智能机器器人，它它不仅具具有感觉觉能力，而而且还具具有独立立判断和和行动的的能力，并并具有记记忆、推推理和决决策的能能力，因因而能够够完成更更加复杂杂的动作作。中央央电脑控控制手臂臂和行走走装置，使使

27、机器人人的手完完成作业业，脚完完成移动动，机器器人能够够用自然然语言与与人对话话。智能能机器人人在发生生故障时时，通过过自我诊诊断装置置能自我我诊断出出故障部部位，并并能自我我修复。图3 第第三代机机器人第四章 机器人人智能应应用实例例4.1Assimoo4.1.11 Asiimo简简介类人机器人人ASIIMO（Advvancced Steep iin IInnoovattivee Moobillityy，高级级步行创创新移动动机器人人）是本本田公司司开发的的双足步步行宇宙宙人ASSIMOO（仿人人形机器器人）双双脚步行行机器人人，于220000年11月首首次在横横滨国际际和平会会议中心心举行

28、的的机器人人展示会会上亮相相。ASSIMOO是目前前最先进进的仿人人行走机机器人。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 AASIMMO4.1.22主要技技术(1)能够够实现像像人类一一样自然然奔跑的的新姿势势控制技技术 为了防止

29、高高速移动动产生的的足部打打滑和空空中旋转转，保持持平衡状状态，HHondda通过过利用上上半身弯弯曲和旋旋转的新新姿势控控制理论论和新开开发的高高速应答答硬件等等，使AASIMMO的最最大奔跑跑速度达达到了33km/h。同同时，步步行速度度也由原原来的11.6kkm/hh提高到到2.55km/h。 在实现机器器人的奔奔跑方面面，面临临着2大课题题。一个个是正确确地吸收收飞跃和和着陆时时的冲击击，另一一个是防防止高速速带来的的旋转和和打滑。 、正确地地吸收飞飞跃和着着陆时的的冲击。实实现机器器人的奔奔跑，要要在极短短的周期期内无间间歇地反反复进行行足部的的踢腿、迈迈步、着着地动作作，同时时，还

30、必必须要吸吸收足部部在着地地瞬间产产生的冲冲击。HHondda利用用新开发发的高速速运算处处理电路路、高速速应答/高功率率马达驱驱动装置置、轻型型/高刚性性的脚部部构造等等，设计计、开发发出性能能高于以以往4倍以上上的高精精度/高速应应答硬件件。 、防止旋旋转、打打滑。在在足部离离开地面面之前的的瞬间和和离开地地面之后后，由于于足底和和地面间间的压力力很小，所所以很容容易发生生旋转和和打滑。克克服旋转转和打滑滑，成为为在提高高奔跑速速度方面面所面临临的控制制上的最最大课题题。对此此，Hoondaa在独创创的双足足步行控控制理论论的基础础上，积积极地运运用上半半身的弯弯曲和旋旋转，开开发出既既能

31、防止止打滑又又能平稳稳奔跑的的新型控控制理论论。由此此，ASSIMOO实现了了时速达达3kmm/h的的像人类类一样的的平稳奔奔跑。而而且，步步行速度度也由原原来的11.6kkm/hh提高到到2.55km/h。另另外，人人类在奔奔跑时，迈迈步的时时间周期期为0.2-00.4秒秒，双足足悬空的的时间(跳跃时时间)为0.005-00.1秒秒。目前前，ASSIMOO的迈步步时间周周期为00.366秒，跳跳跃时间间为0.05秒秒，与人人类的慢慢跑速度度相同。 (2)自律律性的连连续移动动技术 通过地面传传感器获获得的周周围环境境信息和和预先录录入的地地图信息息等，AASIMMO能够够在步行行的同时时修正

32、路路线偏差差，途中中无需停停歇地直直接移动动到目的的地。 通过地面传传感器和和头部视视觉传感感器发现现障碍物物时，AASIMMO可以以自身判判断，迂迂回选择择其他路路线。 (3)配合合人的活活动而连连贯活动动的技术术 ASIMOO通过头头部视觉觉传感器器、手腕腕部位新新增加的的腕力传传感器等等检测人人的动作作，可以以进行物物品交接接，或配配合人的的动作而而握手，而而且能够够朝着手手被牵引引的方向向迈步等等，实现现了与人人相配合合的动作作。 4.1.33 Asiimo本本领大 ASIMOO采用了了智能化化、实时时和灵活活的行走走技术i-WALLK技术术自由行走走 ASIMOO可以在在平坦的的地面

33、上上顺畅行行走。可可调整步步伐来保保持上半半身的平平衡，还还可旋回回、8字行走走。i-WALLK技术术的特点点是在早早期行走走控制技技术的基基础上增增加了预预测移动动控制技技术。这这项新的的双腿行行走技术术使得机机器人的的行走更更加具有有灵活性性，使AASIMMO更顺顺畅和更更自然地地行走。 形成预测移移动控制制技术：当人向向前行走走并开始始转向时时，在开开始转向向前会朝朝转向的的内侧改改变其重重心。正正是由于于有了ii-WAALK技技术，AASIMMO可以以实时地地预测其其下一个个移动动动作并提提前改变变其重心心。ASSIMOO则可以以实时地地形成行行走方式式，并可可随意改改变脚的的位置和和

34、转向角角度。因因此，可可以向多多个方向向顺畅地地行走。此此外，由由于能够够自如地地改变步步幅(每步的的时间)，所以以ASIIMO的的移动更更加自然然。 自动修正正位置。 ASIMOO可自行行识别步步行路线线上的标标示，根根据标示示一边走走一边。通通过搭载载的多个个传感器器，可自自行判断断和区分分信息，对对周围的的环境作作出反应应，同时时自动调调整传感感器的感感应度，获获得稳定定的环境境信息。由由此，AASIMMO可在在复杂的的环境下下迅速并并平稳地地移动。 视觉传感器器：通过过眼睛摄摄像机进进行连续续拍摄，对对人类轮轮廓特征征进行识识别，根根据前后后数据进进行真实实性判断断，准确确地识别别对面

35、的的人类。地面传感器器：由红红外线传传感器和和摄像机机构成。红红外线传传感器可可探知距距离脚尖尖2米外的的地面及及障碍物物，CCCD摄像像机可根根据地面面上的标标识和光光泽度调调整闪光光灯，准准确修正正外界图图像信息息。 超声波传感感器：视视觉传感感器捕捉捉不到的的玻璃等等信息，则则由超声声波传感感器进行行捕捉，可可检测出出距离米米的障碍碍物。使用道具具 交递托盘：通过头头部的眼眼睛照相相机和手手腕上的的力度感感应器，可可以检测测出人类类的行动动，实时时地交接接、接纳纳托盘等等物品。 运用手腕的的传感器器，ASSIMOO可调整整左右手手腕的推推力，保保持与推推车之间间的合适适距离，一一边前进进

36、一边推推车。当当推车遇遇到障碍碍时，AASIMMO还会会自行减减速并改改变行进进方向，直直线或者者转弯推推车。 信息交流流 ASIMOO可识别别人的声声音以及及其它响响动，可可进行简简单的会会话。另另外，AASIMMO还可可以识别别声音的的来源，当当你叫它它时，它它还会把把头转向向你的方方向，看看着说话话的人来来交流。 识别移动物物体：检检测出由由头部装装载的摄摄像机提提供的影影像信息息中的多多个移动动物体，识识别移动动物体的的距离和和方向。用用摄像机机追踪人人的行动动、跟着着人步行行、感知知到人的的接近并并打招呼呼，等等等。 情景姿势识识别：从从影像信信息中检检测出手手的位置置和运动动，识别

37、别姿势和和动作。不不仅仅可可识别声声音指令令，也可可以使别别人的自自然动作作并作出出反应。推断人手手指向的的位置，向向该方向向移动。(姿势识别) 人伸出手手时会握握手。(姿势识识别) 人挥手时时，会回回应做挥挥手动作作。(动作识识别)等等。 环境识别：识别周周围的环环境，把把握障碍碍物的位位置，可可以避免免碰撞并并绕行。人或其他他移动的的障碍物物突然出出现在面面前时会会停下来来，离开开后继续续步行。 发现静止止障碍物物会绕行行等等。 音源识别：特定音音源位置置的能力力有了提提高，另另外可识识别人的的声音和和其他声声音。被叫名字字后可以以转向那那个方向向并看着着对方。 看着说话话的人的的脸进行行

38、回答。 对突然发发出的声声音(落下和和撞击的的声音等等)作出反应应并看那那个方向向等等。 面部识别：人和AASIMMO即使使都在移移动之中中也可以以识别面面部。 能识识别储存存在记忆忆中的面面部，称称呼姓名名、传达达信息，可可做向导导。 可识识别十个个人左右右等等。 和网络的结结合： 可根据顾顾客的信信息进行行适宜的的接待和和服务。 可向个人人计算机机终端传传送客人人来访的的通知，并并可直接接传送来来访者的的面部图图象。 可将客人人引导至至约定的的场所等等等。 和因特网的的连接： 可根据声音音指令在在被询问问到新闻闻和天气气时，可可以从因因特网获获取信息息进行回回答等等等。 认知环境境 识别周

39、围的的环境，把把握障碍碍物的位位置，可可以避免免碰撞并并绕行。人人或其他他移动的的障碍物物突然出出现在面面前时会会停下来来，离开开后继续续步行。2005年末Honda发表的新技术提高了各传感器的精度，使ASIMO对周围环境的认知度更高。通过搭载的多个传感器，可自行判断和区分信息，对周围的环境作出反应，同时自动调整传感器的感应度，获得稳定的环境信息。由此，ASIMO可在复杂的环境下迅速并平稳地移动。 NewIIC通信信卡 根据IC通通信卡提提供的客客人信息息，ASSIMOO可判断断出对方方的属性性和位置置，判断断与客人人的距离离，还会会与擦身身而过的的人打招招呼，将将客人引引导至预预定的场场所，

40、可可根据顾顾客的信信息进行行适宜的的接待和和服务。ASIMO指尖的力度传感器可检测出牵手人手的力度和牵引的方向，然后调整步行速度和前进的方向。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足球球机器人人4.2.11足球机机器人简简介上个世纪990年代代，人工工智能领领域的专专家学者者郑重的的提出了了智能机机器人机器器人足球球（Roobott Soocceer）项项目，将将机器人人和世界界第一大大体育项项目结合合起来，得得到了非非同寻常常的反响响，在不不到200年的时时间里足足球机器器人球运运动已在在全世界界蓬勃发发展。足足球机器器人比赛赛是一个

41、个有趣并并且复杂杂的新兴兴的人工工智能研研究领域域，它融融合了实实时视觉觉系统、机机器人控控制、无无线通讯讯、多机机器人控控制等多多个领域域的技术术。机器人足球球是由多多个机器器人构成成一个球球队，在在复杂的的环境条条件下，与与另一个个机器人人球队进进行对抗抗赛。机机器人球球队，既既能防守守对方的的进攻，又又能组织织力量向向对方攻攻球，是是通过合合作与协协调完成成进攻与与防守的的协同作作业系统统。在比比赛过程程中人不不得干预预比赛。机机器人足足球系统统是一个个典型的的并且具具有挑战战性的智智能系统统，是机机器人社社会的雏雏形。足球机器人人比赛规规则与人人类正式式的足球球赛相类类似。足足球机器器

42、人队的的研制涉涉及机器器人学、计计算机、自自动控制制、传感感、无线线通讯、图图像处理理、精密密机械和和仿生材材料等众众多学科科的前沿沿研究与与综合集集成，包包含着221世纪纪我们所所要开发发的信息息、自动动化、通通讯、机机电一体体化、仿仿真及决决策等许许多关键键技术。而而这些对对传统产产业技术术改造和和新型产产业的建建设具有有实际意意义。机机器人足足球是继继计算机机象棋后后出现的的发展人人工智能能的第二二个里程程碑项目目，它将将人工智智能技术术发展到到一个新新的境界界。在国国际人工工智能领领域，足足球机器器人被越越来越多多的人认认为是未未来500年研究究的一个个标准问问题，正正如国际际象棋人人

43、机对抗抗赛被认认为是过过去500年研究究的一个个标准问问题一样样。机器器人足球球比赛的的目标是是：到220500年，在在可比的条件件下，战战胜人类类的世界界冠军队队。 RoboCCup是是一个标标准问题题，可以以用来评评价各种种不同的的理论、算算法和体体系结构构。与之之类似的的计算机机国际象象棋也是是一个典典型的标标准问题题。各种种搜索算算法可以以在这个个领域中中评价和和发展。随随着最近近深蓝的的成功，按按照正式式规则击击败人类类的顶尖尖高手GGarrry KKaspparoov，计计算机国国际象棋棋的挑战战已经到到了残局局。计算算机国际际象棋作作为一个个标准问问题的成成功，主主要原因因之一是

44、是清楚的的定义了了进展的的评价。研研究进展展可以用用系统的的棋力来来评价。一一个挑战战必须能能够鼓励励一系列列为下一一代工业业而发展展的技术术。RooboCCup可可以做到到这一点点。表1 RRobooCupp与国际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足球机机器人所所用关键键技术图6 足足球机器器人关键键应用技技术进行足球比比赛的机机器人需需要使自自己的“眼睛”、“双腿”、“大脑”协同工工作才能能够实现现运动，这这就需要要感知器器系统的的帮助，感感知器系系统是足足球机器器人能够够实现自自主化

45、的的必须部部分。足足球机器器人常用用的外部部传感器器有视觉觉传感器器、接近近觉传感感器、力力觉传感感器和触触觉传感感器。足足球机器器人的视视觉系统统把比赛赛场地的的敌我双双方的态态势都反反映到计计算机中中，然后后用计算算机图像像软件进进行处理理。利用用模式识识别技术术，对数数字图像像进行特特征提取取等操作作，形成成自己的的计算机机内数据据的表达达，即敌敌我双方方机器人人的位置置和角度度。再由由足球机机器人内内部的决决策系统统根据现现场的敌敌我双方方的比赛赛态势，决决定我方方机器人人处于进进攻还是是防守。然然后决定定机器人人的队形形和机器器人离足足球的远远近决定定是主攻攻还是助助攻、主主防还是是

46、助防。根根据每个个机器人人的任务务决定相相应的动动作。 根据感知系系统和决决策系统统所在的的位置（是是在主机机上还是是在机器器人上），可可将足球球机器人人系统划划分为如如下两种种工作模模式：基基于自主主机器人人的足球球机器人人系统（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的足球机机器人具具有完全全的自主主行为，自自身具有有感知系系统，一一般装有有多种传传感器，所所有计算算（包括括决策）都都由机器器人自身身完成。此此类系统统，

47、由于于是分别别感知。摄摄像头置置于机器器人小车车上，视视觉变动动，视野野局限，信信息不完完整，给给决策带带来更多多的困难难。于是是感知器器官便不不仅限于于视觉，还还可以辅辅红外线线和声纳纳等，进进行距离离和障碍碍的检测测。这样样信息（传传感器、数数据）融融合成为为首当其其冲的技技术难题题。机器器人间的的信息沟沟通则要要靠无线线通信网网络，网网络形式式与通信信协议也也成为制制约系统统性能的的关键技技术 图7 足足球机器器人系统统结构图图基于视觉的的遥控足足球机器器人系统统由机器器人子系系统、视视觉子系系统、决决策子系系统和通通信子系系统四个个部分组组成，其其相互联联系如图图14-34所所示。决决策子系系统处理理来自视视觉的实实时场景景辨识数数据，作作出