智能機器人﹕將步入日常生活

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【大紀元5月20日訊】機器人是在創造一個“與人一樣思考﹑一樣行動的機械”的構想下誕生的。隨著機器人應用領域的不斷拓寬﹐機器人技術已經超出了特指工業機器人的範疇。早在八十年代中期﹐在計算機技術﹑機器人技術和人工智能理論的推動下﹐國際上廣泛開展了對智能機器人的研究。隨後研究者認識到提出通用的﹑一般的解決智能問題的方法和手段在現階段是不現實的﹐因此將注意力集中在了開發針對特定任務的專用智能機器人上。而以仿人機器人為代表的研究和應用受到了普遍的關注﹐並形成了智能機器人領域中最活躍的研究熱點。

網易報導(記者莫邪)﹐電子機器人公司的總裁海輪.格林說﹐我們製造在危險環境中作業的機器人﹐但是﹐我們的最終目的是將它普及到大眾生活來﹐讓它使我們的生活更加輕鬆﹐更加豐富多彩。

海倫.格林的辦公室在馬薩諸塞州的薩莫維爾的電子機器人公司的總部﹐象公司的其它房間一樣狹小而緊湊。各種各樣的玩具機器人-有來自星球大戰的變形人﹐以及一些不知靈感來源的機器人-在她的時髦的桌子上站崗。一個小型坦克正沿著開著的門巡邏。格林非常自信地告訴參觀者﹐”我們製造了最酷的機器人.”

格林是電子機器人公司的創始人之一。這個公司與美國國防部聯繫很緊密﹐主要發展移動機器人用于軍事目的。電子機器人公司由麻省理工工藝智能實驗室的三個經驗豐富的工程師-海倫.格林﹐科林.安吉爾和主席羅德.布魯克斯(他也是麻省理工工藝智能實驗室的主任)所建立的﹐用于製造軍用機器人。電子機器人公司現在僱佣了約110個人﹐分佈在它的薩莫維爾總部﹐NH的賈夫瑞﹐以及加拿大的聖路易斯。

這個私人公司的分支部門也製造普通消費品﹐包括真實的玩具娃娃﹐和簡單命名為電子機器人的網絡控制的機器人。

由於在芯片和材料設計上可以製造出更聰明和有用的機器人﹐一個挑戰是設計有足夠智能的機器人來處理真實生活中的突發事件。在格林的領導之下﹐電子機器人公司的研究人員開始設計能夠去任何地方的機器人﹐讓它們去人可以去的﹐和人所不能去的地方。

  現在一個機器人設計小組正在設計用壁虎的方式來爬牆的機器人。另一個小組正在檢修在混凝土牆上爬行的機器人。第三個小組正試圖把它們送到幾英里深的油井裡。還有一個設計小組在設計一群協同工作的機器人﹐來搜索一個戰場或者災後區域。

在為特殊環境設計的機器人驗證了電子機器人公司的工程師的技術之後﹐格林解釋說她的公司的最終目標是從這些設計過程中學習提高﹐並最終使機器人成為日常生活中的一部份﹐象玩具娃娃和不久就將推出的恐龍玩具一樣普及。

海倫描述了未來的機器人的輪廓﹐它是這樣的一種智能機器人﹐形狀與人類似﹐具有移動功能﹑操作功能﹑感知功能﹑記憶和自治能力﹐能夠實現人-機交互。具體表現在﹕

(1)在結構化和非結構化的外部環境中穩定移動﹕機器人的兩足步行是哺乳動物中人所特有的移動形式。能在與人類同樣的行動空間內移動﹐無論從機動性﹑能耗以及認同感等方面都較輪式移動優越。

(2)對外界物體進行操作﹕其動作不同于簡單的專用自動化設備﹐而是具有多樣性﹑通用性和必要的柔性。仿人機器人擁有類似人類上肢的兩條機械臂﹐並在臂的末端有兩指或多指手部。這樣不僅可以滿足一般的機器人操作需求﹐而且可以實現雙臂協調控制和手指控制以實現更為複雜的操作。

(3)感知環境﹕對於智能機器人的傳感系統來說﹐機器人視覺是非常重要的。到目前為止﹐手眼系統和自主移動車主要作為研究智能機器人的原型﹐但是它們各自的局限性限制了機器人在運動中的智能行為﹐而仿人機器人使得機器人能夠自主發展被限制了的能力。此外聽覺﹑力覺﹑平衡覺﹑觸覺等對仿人機器人也很重要。

(4)自治行為產生﹕能記憶示教過的內容﹐並再現這些操作。也能夠對狀態變化自主地作出與之相適應的行為決策和規劃。機器人自治能力的獲得與多傳感器的融合﹑人工智能﹑基於行為控制策略和智能控制方法的使用有著緊密的關係。

(5)人-機交互﹕在目前的技術條件下﹐機器人達到完全自治是困難的。因此在機器人和人的關係上﹐機器人系統不應完全把人排斥在外。只有人與機器人的完美結合才能充份發揮機器人的作用。這就要求機器人控制器有一個友好的﹑相互理解和協調﹑靈活方便的人機界面。還要研究人機交互準則﹐充份發揮各自的特點。

“智能機器人的所有重要的特性將來都會在公司的產品中得到體現﹐不僅僅是用于特殊環境﹐而是出現在家庭的每個角落﹐並且人們將逐漸適應這種情況﹐”海倫微笑著說道﹐“就像人們初次在這裡工作的時候﹐每當他們跨過一個機器人﹐他們都要看上兩眼﹐現在﹐他們已經適應了這種獨特的環境。”
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