服務(wù)機器人是一種以自主或半自主方式運行,能為人類生活和健康提供服務(wù)的機器人, 或者是能對設(shè)備運行進行維護的一類機器人。服務(wù)機器人主要是一個移動平臺,它能夠移動,上面有一些手臂進行操作,同時還裝有一些力覺傳感器、視覺傳感器、超聲測距傳感器 等。它對周邊的環(huán)境進行識別,判斷自己的運動,完成某種工作,這是服務(wù)機器人的基本 特點。
如圖1-9所示的機器人是日本發(fā)明出的人形個性機器人保姆 “ar”,“ar” 上共搭載了五 臺照相機,通過圖像識別來辨認家具,它依靠車輪移動,除了會洗衣,打掃衛(wèi)生,還會收拾 餐具等諸多家務(wù)雜活。在公開展示活動中, “ar” 演示了打開洗衣機蓋并將衣服放入洗衣機 的過程,同時還展示了送餐具和打掃衛(wèi)生等功能。
圖1-10所示機器人是由德國研制的新一代機器人保姆 Care-0-Bot3, 它全身布滿了各種 能夠識別物體的傳感器,讓它能夠準(zhǔn)確地判斷物體的位置并識別它們的類型;它不僅能夠通 過聲音控制或者手勢控制,同時還具備很強的自我學(xué)習(xí)能力。
圖1-11所示機器人是俄羅斯利用“新紀(jì)元”公司許多d特研究研制的人形機器人“阿 涅亞”,這款機器人是一種能夠雙腳行走,還能與人對話的服務(wù)機器人,它擁有世界先進的 機械結(jié)構(gòu)和程序保障系統(tǒng)。
圖1-12所示霹靂舞機器人是由英國RM 的工程師開發(fā)研制的,它不僅能在課堂上成為 孩子們的幫手,幫助孩子學(xué)習(xí),還能通過計算機設(shè)定好的程序來控制身上多個關(guān)節(jié)的活動, 從而做出各種類似人類跳舞的動作。
圖1-13所示機器人是一款完全由我國科學(xué)家自主研發(fā)成功的“美女機器人”,它不僅能 夠與人進行對話,還能夠根據(jù)自身攜帶的傳感器進行自主運動。這款“美女機器人”擁有靚 麗的外形,還能根據(jù)人的語音指令快速做出反應(yīng)。
智能安防巡檢機器人是一種主要用于巡邏、放哨、防盜、防火等的多功能機器人,采用多種高性能傳感器自動地檢測障礙物和完成自動值守、報警等各種保安任務(wù)
(a) 標(biāo)準(zhǔn)輪:2個自由度,圍繞輪軸(電動的)和接觸點轉(zhuǎn)動; (b)小腳輪:2個自由度,圍繞偏移的操縱接合點旋轉(zhuǎn);(c) 瑞典輪:3個自由度,圍繞 輪軸(電動的)、輥子和接觸點旋轉(zhuǎn);(d)球體或球形輪:技術(shù)上實現(xiàn)困難
六腿結(jié)構(gòu)在移動機器人學(xué)中已經(jīng)很流行,因降低了控制的復(fù)雜性;在大多數(shù)情況下,各條腿有3個自由度,各腿有業(yè)余伺服電機所提供的2個自由度,僅由臀部彎曲和臀部外展組成
四腿機器人在人機交互研究中,具有當(dāng)作有效人造產(chǎn)品的潛能,能夠走、跑、爬,并運載重負荷,LittleDog是一個小尺寸的機器人,這個機器人在爬行和動態(tài)運動步態(tài)方面,具有足夠強的功能
高輻射耐受性確保機器人在惡劣環(huán)境中電子系統(tǒng)正常運作;運動控制能力適配復(fù)雜任務(wù)與場景;自主導(dǎo)航定位能夠巧妙地利用空間,在狹窄通道和設(shè)備間隙間準(zhǔn)確穿梭
人形機器人有望成為核電全產(chǎn)業(yè)鏈智能化的核心支撐,為核電智能化發(fā)展開啟新篇章;完成訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和工藝自主化實現(xiàn)的階段性驗收,標(biāo)志著人形機器人在核電行業(yè)應(yīng)用邁向重要階段
人形機器人作為具身智能的典型載體,工作應(yīng)用場景豐富; 對自主性與動態(tài)決策能力的覆蓋不足;動態(tài)與非結(jié)構(gòu)化環(huán)境的適應(yīng)性;多模態(tài)交互的復(fù)雜性可能產(chǎn)生復(fù)合風(fēng)險
機器人機械安全是指通過機械結(jié)構(gòu)設(shè)計確保機器人在運行過程中避免因機械故障;電氣安全避免因電氣故障引發(fā)觸電;功能安全確保人形機器人在其功能執(zhí)行過程中避免對人員、 環(huán)境或自身造成傷害
大小腦智能應(yīng)覆蓋感知、認知、決策與執(zhí)行的完整鏈路,為下層肢肌體系統(tǒng)提供策略指導(dǎo)與控制信號支持;肢肌體運動結(jié)構(gòu)集成、控制算法與感知反饋系統(tǒng)的融合程度
智能-評估大小腦智能、肢肌體運動等能力的水平;可靠-考察機器人在壽命、平均無故障時間以及環(huán)境適應(yīng)性;可信-涵蓋數(shù)據(jù)可信、算法可信以及行為可信
全球電子皮膚市場2024年約63億美元,預(yù)計2034年超300億美元(CAGR 17%);模擬人類皮膚的觸覺、溫度、濕度感知,提升機器人仿生能力與交互體驗
專用機器人是3自由度/千平方米;面向物品運輸,地面 清潔等單一任務(wù);類人形機器人是300自由度/千平方米;人形機器人是30000自由度/千平方米,對人機交互體驗要求較高的 場景