智能機器人作為一種包含相當(dāng)多學(xué)科知識的技術(shù),幾乎是伴隨著人工智能所產(chǎn)生的，我們從廣泛意義上理解所謂的智能機器人，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”的主要器官并沒有像真正的人那樣微妙而復(fù)雜，智能機器人具備形形色色的內(nèi)部信息傳感器和外部信息傳感器，聽覺、觸覺、嗅覺。

除具有感受器外，它還有效應(yīng)器，作為作用于周圍環(huán)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。智能機器人之所以叫智能機器人，這是因為它有相當(dāng)發(fā)達(dá)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(lián)系。最主要的是，這樣的計算機可以進行按目的安排的動作。通過計算機操作，智能機器人可以執(zhí)行一些以前無法完成的命令，還可以在有害環(huán)境中代替人從事危險工作、上天下海、戰(zhàn)場作業(yè)等方面大顯身手。

智能機器人的未來發(fā)展

智能機器人的開發(fā)研究取得了舉世矚目的成果。一些科學(xué)家認(rèn)為，正如宇宙學(xué)上存在著一個讓所有物理定律都失效的“奇點”一樣，信息技術(shù)也正朝著“超人類智能”的奇點邁進。計算機科學(xué)家雷蒙德·庫茲韋爾相信，這個信息奇點即將到來，那時，人工智能將超越人腦，人類的意義將徹底改變;那時人將“不人”，而是與機器融合，成為“超級人類”。那么,未來智能機器人技術(shù)將如何發(fā)展呢?

(1)人工智能技術(shù)在機器人中的應(yīng)用

一般的工業(yè)機器人的控制器,本質(zhì)是一個數(shù)值計算系統(tǒng)。如若把人工智能系統(tǒng)(如專家系統(tǒng))直接加到機器人控制器的頂層,能否得到一個很好的智能控制器?其實并不那么容易。因為符號處理與數(shù)值計算,在知識表示的抽象層次以及時間尺度上的重大差距,把兩個系統(tǒng)直接結(jié)合起來,相互之間將存在通信和交互的問題,這就是組織智能控制系統(tǒng)的困難所在。

由于這些困難,要把人工智能系統(tǒng)與傳統(tǒng)機器人控制器直接結(jié)合起來就很難建立實時性和適應(yīng)性很好的系統(tǒng)，為了解決機器人的智能化,組成智能機器人系統(tǒng),研究者們將面臨許多困難且需要做長期努力。

(2)操作器

工業(yè)機器人手臂的設(shè)計制造已趨于成熟,因此在智能機器人操作器方面的研究,人們的興趣主要集中在各種具有柔性和靈巧性的手爪和手臂上。機器人手臂結(jié)構(gòu)要適應(yīng)智能機器人高速、重載、高精度和輕質(zhì)的發(fā)展趨勢。目前,要讓機器人作業(yè)一個小時,其軟件編制需要60個小時,費時又費工。改善這種狀況,需要從軟件和硬件兩方面著手，如多指多關(guān)節(jié)靈巧手是一種模擬人的通用手,它能比較逼真地記錄和再現(xiàn)人手的熟練動作,受到研究者的青睞。由于它涉及到操作力學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)、基于傳感器的控制、傳感器融和等方面的問題,研制的難度很大,因此到目前為止,還沒有一種成熟的產(chǎn)品投放市場。

(3)移動技術(shù)

移動功能是智能機器人與工業(yè)機器人顯著的區(qū)別之一。附加了移動功能之后,機器人的作業(yè)范圍大幅度增加,從而使移動機器人的概念也從陸地拓展到水下和空中。近幾年來,在歐美國家的機器人研究計劃中,移動技術(shù)占有重要的位置。另一個傾向則是移動的運動控制與視覺的結(jié)合日益密切。這種傾向在美國ALV項目中已初見端倪,最近則越過了靜態(tài)圖像識別的框框,進入主動視覺和主動傳感的階段。顯然,智能機器人在非結(jié)構(gòu)環(huán)境中自主移動或在遙控條件下移動,視覺-傳感器-驅(qū)動器的協(xié)調(diào)控制不可缺少。

(4)動力源和驅(qū)動器

智能機器人的機動性要求動力源輕、小、出力大。而現(xiàn)有的移動機器人無一例外地拖著“辮子”。智能機器人性能指標(biāo)的改進是無止境的,對驅(qū)動器的要求也越來越高。什么是客觀的衡量標(biāo)準(zhǔn)呢?一個容易接受的辦法就是把它與人的體能加以比較。從這個角度來看,智能機器人驅(qū)動技術(shù)目前差距還相當(dāng)大，有待改進。

(5)仿生機構(gòu)

智能機器人的生命在創(chuàng)新,開展仿生機構(gòu)的研究,可以從生體機構(gòu)、移動模式、運動機理、能量分配、信息處理與綜合,以及感知和認(rèn)知等方面多層次得到啟發(fā)。目前,以驅(qū)體為構(gòu)件的蛇形移動機構(gòu)、人工肌肉、象鼻柔性臂、人造關(guān)節(jié)、假肢、多肢體動物的運動協(xié)調(diào)等等受到人們的關(guān)注。仿生機構(gòu)的自由度往往比較多,建立數(shù)學(xué)模型以及基于數(shù)學(xué)模型的控制比較復(fù)雜,借助傳感器獲取信息加以簡化可能是一條出路。

智能機器人在當(dāng)今社會變得越來越重要，越來越多的領(lǐng)域和崗位都需要智能機器人參與、這使得智能機器人的研究也越來越頻繁。雖然我們現(xiàn)在仍很難在生活中見到智能機器人的影子。但在不久的將來，隨著智能機器人技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟。隨著眾多科研人員的不懈努力，智能機器人必將走進千家萬戶。

人工智能先驅(qū)、未來學(xué)家雷·科茲威爾預(yù)言：到了2020年，我們將成功通過逆向工程制造出人腦。2030年末，計算機智能將趕上人類。2045年，人工智能會掌管全球科技發(fā)展。至此之后，人工智能的摩爾定律被打破，科技將呈現(xiàn)爆炸式發(fā)展。人類文明已經(jīng)被人工智能所掌握，2045年以后的科技發(fā)展，已經(jīng)無法被精確預(yù)測了。