-
1 # 電氣工程學習
-
2 # 王鐸周
機器人現在已被廣泛地用於生產和生活的許多領域,按其擁有智慧的水平可以分為三個層次.
一是工業機器人,它只能死板地按照人給它規定的程式工作,不管外界條件有何變化,自己都不能對程式也就是對所做的工作作相應的調整.如果要改變機器人所做的工作,必須由人對程式作相應的改變,因此它是毫無智慧的.
二是初級智慧機器人.它和工業機器人不一樣,具有象人那樣的感受,識別,推理和判斷能力.可以根據外界條件的變化,在一定範圍內自行修改程式,也就是它能適應外界條件變化對自己怎樣作相應調整.不過,修改程式的原則由人預先給以規定.這種初級智慧機器人已擁有一定的智慧,雖然還沒有自動規劃能力,但這種初級智慧機器人也開始走向成熟,達到實用水平.
三是高階智慧機器人.它和初級智慧機器人一樣,具有感覺,識別,推理和判斷能力,同樣可以根據外界條件的變化,在一定範圍內自行修改程式.所不同的是,修改程式的原則不是由人規定的,面是機器人自己透過學習,總結經驗來獲得修改程式的原則.所以它的智慧高出初能智慧機器人.這種機器人已擁有一定的自動規劃能力,能夠自己安排自己的工作.這種機器人可以不要人的照料,完全獨立的工作,故稱為高階自律機器人.這種機器人也開始走向實用.
智慧機器人
我們從廣泛意義上理解所謂的智慧機器人,它給人的最深刻的印象是一個獨特的進行自我控制的“活物”。其實,這個自控“活物”的主要器官並沒有像真正的人那樣微妙而複雜。
智慧機器人具備形形色色的內部資訊感測器和外部資訊感測器,如視覺、聽覺、觸覺、嗅覺。除具有感受器外,它還有效應器,作為作用於周圍環境的手段。這就是筋肉,或稱自整步電動機,它們使手、腳、長鼻子、觸角等動起來。
智慧機器人之所以叫智慧機器人,這是因為它有相當發達的“大腦”。在腦中起作用的是中央計算機,這種計算機跟操作它的人有直接的聯絡。最主要的是,這樣的計算機可以進行按目的安排的動作。正因為這樣,我們才說
-
3 # 情罘昰禸體
最近機器人很火,火到一位中國機器人前輩說“阿貓阿狗”都可以變成機器人專家了。聊天中,每一個人聽說你在做機器人,都覺得好像很高大上。就連美國簽證官看了申請材料,也會多問一句:“Are you doing robotics?”
這個專欄,不會去關心這些泡沫,只想迴歸到最初的起點 -- 機器人是什麼?我們為什麼要做機器人?機器人的未來在哪裡?這些問題都比較大,希望可以一起交流探討。機器人是一項綜合應用科學,沒有哪一個人可以一個人搞定一切的。
第一篇專欄,起的題目有點大 -- 機器人的未來。 其實我更想問的是,你們覺得未來的機器人會是什麼樣子的?可能會是什麼樣的形態,有什麼樣的功能,等等。 會是下圖這些機器人這些樣子嗎?
這幾種機器人分別代表了軍事特種機器人,家庭服務機器人和工業“協作”機器人。關於這個問題我問了不少的人,包括非機器人領域的普通人和機器人領域的專家。通常普通人的回答是可以做飯洗衣服打掃衛生等等;一個專家的回答是“我不知道未來機器人是什麼樣子,但是可以肯定的是機器人和人的距離會越來越近”。這是一個非常好的答案,機器人幾乎可以肯定的是會越來越多的進入我們的日常生活,越來越多的和我們分享同一個生活與工作的空間。(就算是軍事機器人,將來也可能會和普通士兵編入同一個部隊。雖然我們不希望這成為現實,但是這是非常有可能發生的。)
機器人的一個普遍接受的定義是從感知到動作的對映。感知需要大量靠譜的感測器,動作需要靠譜的驅動和執行機構,而對映則是需要智慧演算法。最近機器人的進步,很大程度是來自這三者,一些相對廉價靠譜的感測器,高效的電機或者液壓驅動,機器學習演算法的突破。 特別是機器學習演算法的突破,包括深度學習與大資料,直接讓機器人的演算法設計出現了完全不一樣的思路-- 從模型驅動到資料驅動。
顯然感測器的進步和驅動執行機構的進步,不是可以迅速突破的。這些都是要伴隨其他學科的發展,才能夠逐步前進的。但是目前的確是有一批感測技術,沒有被應用到機器人上,特別是工業機器人,所以最近基於感測技術的機器人運動演算法才會被重視起來,很多公司包括ABB和KUKA都在開發類似的演算法。
關於驅動機構,前幾天和日本九州大學的機械手設計專家影片討論,我問了他,“未來的機械手會是什麼樣的?是電機驅動,線驅動,液壓驅動,氣動,或者其他新型材料”。他是堅定的相信是電機驅動,所以目前他還在和日本幾家小的電機廠合作,設計製造新型的機械手。同樣的問題,我也問了我在瑞士的老闆(Prof. Aude Billard), 她則堅定的認為目前的手是遠遠不夠的,最起碼在關節驅動上和手的感測上,並且相信會有新型的材料和結構的出現。
我自己則還在做這方面的探索,但生活重心已經從學術圈轉移到工業界。如果你對機器人創業有興趣,特別是對機器人感測設計,機器人控制演算法,機器人結構設計,機器學習有興趣,請與我私下聯絡。公司座落在武漢,依託華中科技大學,與MIT,瑞士聯邦洛桑理工,法國CNRS,日本九州大學,等高校與研究機構有密切聯絡。公司成立一個月,成功融資500萬,現有員工10人,其中博士5人。
關於更多的機械手的設計,感測技術,驅動技術,soft robotics,等等內容,將會在後面的專欄中陸續介紹,也會更多的談談機器人世界。
最後發幾張照片作為結束,分別是: 1.中德機器人論壇 2. 工作中的機器人抓取 3.我們的目標
回覆列表
什麼是機器人,這個目前沒有確切的概念,沒有準確定義,不像手機,大家首先想到蘋果手機,然後想到不同品牌,做的都是差不多的形態的產品。沒有例外。機器人則不一樣,基本配置,標準配置都沒有,什麼概念都是模糊的,你去街上拉一個人,問問他心中的機器人,基本上沒有答案,我們還真的去嘗試過,在市民中心星巴克問不同的人他們心中的機器人,有的說向大黃蜂,有的說,應該是長的向人,會說話吧。
沒有概念,所以,機器人本身是一個新鮮事物。
既然是新鮮事物,我們就要先從機器人本質開始思考,什麼樣的東西算是機器人。回到人本身,我們就容易找到答案
人區別於動物的特性是什麼:直立行走,語言,思考,再創造,等等。動物區別於機器呢?複雜的結構,有機,繁衍,對外界環境刺激有聰明的反應。會簡單思考,與周圍環境可以很好的互動,適應,有感情,有組織意識。那我們的機器呢,當下最先機的機器,在消費電子領域,無疑就是手機,良好的互動性,幾乎無所不能。
簡單點思考,機器連動物都還有很遙遠的距離,更不用擔心機器趕上人啦,所以,機器人,是一個偽概念,不會在短期內有機器可以接近人的思維和智慧,對世界的認知。
那我們再看下人的一些顯著特性吧:感性,會思考,與周圍環境創造性互動,人類創造的知識和智慧已經積累到一個很高的水平,在法律,數學,物理等方面已經取得非凡的成就。
而機器呢,當下最先進的機器,依然遵循著一個簡單的邏輯,那就是電燈開關邏輯,按一下開,按一下關,在此01原理基礎上,發展了複雜的軟體演算法和軟體程式。
既然如此,就沒有不要擔心機器人入侵人類,在這裡我沒有足夠的資訊判斷,地球之外沒有高智慧生物,這個我是相信有的,因為我們對宇宙的瞭解太少。
那真正意義上,跟人一樣的機器人沒有,那是不是機器人這個領域,這個市場,我們就沒有必要去關心呢,不是,這是一個全新的市場,未來蘊涵著無限可能。
順便說下,目前的智慧手機,其實就是一個機器人,我們對於下手機與人的一些共同點:能聽,會說,可以看,可以主動推送訊息,千變萬化的程式呈現不同的內容惹人笑,惹人哭。有了手機的陪伴,一個人可以快樂的玩很久,很久。
沒有一個跟人媲美的機器人,那在某一個細分的技能方面,機器人就可以造出來了。例如龍為的機器人,他就類似餐廳的送菜服務員,能夠精準的把廚房的菜送到客人的桌子邊上,就這一個技能,機器人跟服務員可以媲美。當然,服務員還有很多技能,就這一個單一技能,已經被取代。
機器人的突破,也將從這單一技能開始,而且一發不可收拾,未來的世界,遍地都是機器人。
世界大概是這樣的:
所有的保安亭,保安都將會失業,守門的保安全部被機器人替代,機器人24小時,不間歇的守衛著大門,滴水不漏。做好人員的進出管理和財產管理。
所有的高速收費站,都將被機器人取代,不再需要人在那裡收費,這是巨大的進步,因為收費站本來就危險,空氣也不好,屬於很不好的工作崗位。機器直接解決收費的問題,這個會很快,最快3年市場就會開始推開。
道路上的交警很快就會被機器人取代,未來都是機器人在道路上指揮交通,機器人嚴格按照規則,不知疲倦,而且,機器人交警都帶有無人駕駛功能,指揮完畢交通,自己導航回到警局。很酷吧。
學校開始使用機器人上課,機器人教授音樂,文學,技術科學,機器人與學生成為很好的朋友。
醫院使用機器人進行手術,進行病人的常規檢測,進行看護。
農民讓機器人去種地,機器人負責從播種到秋收,全部搞定。
環衛工人全部被機器人替代,日夜不知疲倦的打掃每一條街道,讓環境保持持久乾爽。
太多的場景了,以上說的都是一些生活場景,在工業上,那就更不用說了,產業工人,最終將全部被機器取代。
工業時代產生的把人當機器的那些崗位,都將還給機器,那些每天工作12個小時,簡單重複一個動作的生產工人,將得到解放,這是一個偉大的事情,簡單重複,非人樣的生產管理模式,對人是一種極大的傷害,如果這些工人能夠得到解脫,他們從體力勞動解放出來,可以去上學,學習技能,提升自己的能力,社會將前進一大步,一大波人因為機器人帶來巨大的福利,當然,這裡會蘊含一個社會問題,機器人將服務於誰,機器人創造的剩餘價值會被誰榨取,這是另一個話題。
描述完場景,那我們再來說說未來的機器人。
為什麼機器人會爆發?因為感測器產業爆發。
人為什麼是人,因為身上感測器豐富,能夠感知世界並作出反應,機器現在也可以。
當下,感應溫度,光線,聲音,影象,距離,顏色,氣味,射線,一切的一切,都能被檢測,感知,那機器人就開始具有人的一些特性了。
能夠感知,又配有軟體來對感知的資料進行處理,結合強大的資料庫,實現二次分析,機器人就能夠對外界的變化做出類似人的反應,溫度高就會後退,有障礙物就會避讓,聽到指令就會執行。
在工業領域的機器人就不贅述,是在太多,太成熟,在服務領域,才剛剛起步。
未來的生活是這樣的: