2018機器人領(lǐng)域十大前沿技術(shù)

　　2018年是機器人行業(yè)蓬勃發(fā)展的一年，人工智能的快速發(fā)展輻射到人們生活、生產(chǎn)制造的方方面面，尤其是AI+機器人組合，讓機器人脫離了傳統工業(yè)機器人的形象，能看會(huì )聽(tīng)的智能機器人、手機對面的客服機器人、各種仿生機器人價(jià)值已逐漸顯現，科技的發(fā)展從未停止，大數據分析讓機器人更智能，腦洞大開(kāi)的電波控制機器人，邁向無(wú)人駕駛路上的自動(dòng)駕駛，無(wú)人物流、機器人“聽(tīng)話(huà)”的激光導航……

　　最前沿的技術(shù)也將引領(lǐng)著(zhù)一個(gè)行業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向，OFweek機器人網(wǎng)編輯為您盤(pán)點(diǎn)2018年機器人領(lǐng)域十大技術(shù)，下面一起來(lái)看看：

　　一、語(yǔ)音交互技術(shù)

　　語(yǔ)音交互已經(jīng)成為人工智能領(lǐng)域最成熟也是落地最快的技術(shù)，尤其是深度學(xué)習的發(fā)展，將語(yǔ)音識別、語(yǔ)音合成以及自然語(yǔ)言理解的處理速度提升到了一個(gè)新的高度。國內外企業(yè)都在不斷深入探索，結合了人工智能領(lǐng)域技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的人工智能語(yǔ)音識別機器人產(chǎn)品已經(jīng)成功替代了人工服務(wù)和銷(xiāo)售工作，現代的語(yǔ)音識別技術(shù)正在改變人們進(jìn)行搜索、購物和發(fā)現娛樂(lè )內容的方式。隨著(zhù)語(yǔ)音助手應用范圍不斷擴大，對機器說(shuō)話(huà)將很快像對人說(shuō)話(huà)一樣司空見(jiàn)慣。

　　微軟(亞洲)互聯(lián)網(wǎng)工程院宣布，推出新一代的語(yǔ)音交互技術(shù)“全雙工語(yǔ)音交互感官”(Full-duplex Voice Sense)，并已完成產(chǎn)品化落地。全雙工本來(lái)是通訊傳輸領(lǐng)域的一個(gè)屬于，即允許數據在兩個(gè)方向上，與之對應的就是半雙工。

　　傳統語(yǔ)音識別和機器對話(huà)時(shí)都類(lèi)似于半雙工，無(wú)論單輪還是多輪連續識別，都需要你說(shuō)完一句話(huà)，機器人才能理解并給出回應，有點(diǎn)像傳統武俠游戲的回合式pick。

　　全雙工語(yǔ)音交互感官有四項核心技術(shù)：邊聽(tīng)邊想、節奏控制器、聲音場(chǎng)景的理解、自然語(yǔ)言理解與生成模型。

　　這項新技術(shù)可以預測人類(lèi)即將說(shuō)出的內容，實(shí)時(shí)生成回應，并控制對話(huà)節奏，從而使長(cháng)程語(yǔ)音交互成為可能。采用該技術(shù)的智能硬件設備，也不需要用戶(hù)每輪交互時(shí)都說(shuō)出喚醒詞，僅需一次喚醒就可以實(shí)現連續對話(huà)，使人魚(yú)機器的對話(huà)更像人與人的自然交流。

　　二、大數據分析

　　在大數據時(shí)代，數據越來(lái)越多，而人類(lèi)的解讀能力是固定的。計算機可以幫助人類(lèi)找到自己的盲點(diǎn)，數據化讓計算機和人類(lèi)得以溝通和結合。人們迫切希望在由普通機器組成的大規模集群上實(shí)現高性能的以機器學(xué)習算法為核心的數據分析，為實(shí)際業(yè)務(wù)提供服務(wù)和指導，進(jìn)而實(shí)現數據的最終變現?；诖髷祿姆治瞿Ｊ阶罱辉谌蛑圃鞓I(yè)大量出現，其優(yōu)勢在于能夠優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量、節約能源，提高設備服務(wù)。

　　AI智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展腳步已越來(lái)越接近市場(chǎng)，在云計算 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 以及計算機 移動(dòng)硬件等的支撐下，用數據決策 經(jīng)驗逐步讓位的觀(guān)點(diǎn)被政府與社會(huì )各界接受并采用。機器人作為AI最為代表的集成產(chǎn)品，其自身功能自然而然與大數據密切高度關(guān)聯(lián)融合。

　　三、激光雷達導航技術(shù)

　　傳統AGV機器人大多采用磁軌導航技術(shù)，即在地面上貼好固定的磁帶，在電磁感應創(chuàng )制能感受到磁場(chǎng)的強狂下，AGV便可在預先設定的路線(xiàn)上穿梭，處不美觀(guān)之外，還非常容易受損，維護成本高。

　　激光雷達是以發(fā)射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統。其工作原理是向目標發(fā)射探測信號(激光束)然后將接收到的從目標反射回來(lái)的信號(目標回波)與發(fā)射信號進(jìn)行比較,作適當處理后,就可獲得目標的有關(guān)信息,如目標距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數,從而對目標進(jìn)行探測、跟蹤和識別。

　　激光雷達導航技術(shù)不僅可以實(shí)現路徑規劃、避障、還可實(shí)現小于10mm的高精度，同時(shí)還不用額外安裝反光板，具有定位精度高、路徑柔性高和智能化程度高的優(yōu)點(diǎn)。

　　四、電波控制技術(shù)

　　遠程臨場(chǎng)機器人在未來(lái)會(huì )成為人們生活中的不可或缺的一部分。用戶(hù)需要佩戴一頂可以讀取腦電波數據的帽子，然后通過(guò)想象來(lái)訓練機器人的手腳做出相應的反應，換句話(huà)說(shuō)就是通過(guò)意念來(lái)控制機器人的運動(dòng)。它不僅可以通過(guò)軟件來(lái)在識別各種運動(dòng)控制命令，還能在行徑過(guò)程中主動(dòng)避開(kāi)障礙物，靈活性很高，也更容易使用。

　　麻省理工學(xué)院計算機科學(xué)和人工智能實(shí)驗室(CSAIL)與波士頓大學(xué)的研究人員正在試圖建立一個(gè)反饋系統，借助這個(gè)系統，機器人不需要學(xué)習復雜的人類(lèi)語(yǔ)言或以其他方式從人類(lèi)獲得命令，取而代之的是，人類(lèi)依靠腦電波和一個(gè)特殊的電極帽就可以指揮機器人。

　　五、人工智能

　　足夠大的技術(shù)輻射效應，正在將人工智能推向全球經(jīng)濟發(fā)展的制高點(diǎn)。足以比肩歷史上其他幾種通用技術(shù)所帶來(lái)的變革性影響，例如19世紀的蒸汽機、20世紀的工業(yè)機器人和21世紀的信息技術(shù)。

　　真正的人工智能體現在其卓越的學(xué)習能力，核心是算法，高速進(jìn)步的算法;對于真正的人工智能而言，最重要的永遠是大數據，只有擁有完整的數據，人工智能才能真正的發(fā)展起來(lái)。

　　人工智能將在未來(lái)的方方面面影響著(zhù)我們，目前人工智能在各行各業(yè)都已經(jīng)有了或多或少的應用案例，比如媒體、零售電商、音樂(lè )、電影網(wǎng)站上的個(gè)性化推薦也已經(jīng)司空見(jiàn)慣。

　　六、3D視覺(jué)技術(shù)

　　機器人智能化已成為“中國制造2025”的核心環(huán)節之一，視覺(jué)技術(shù)代表著(zhù)機器的眼睛，過(guò)去生產(chǎn)中，機械臂抓取物體都是固定位置的工件，而3D視覺(jué)幫助機器人對物件進(jìn)行3D掃描，獲取建模數據，不需要固定就可自動(dòng)獲取物體的立體信息，再通過(guò)算法精準定位，給出機器人手臂最佳移動(dòng)路線(xiàn)，使得對目標的把控更加精準和高效。

　　3D機器視覺(jué)技術(shù)整合人工智能正成為主流趨勢，讓工業(yè)機器人具備人腦思維，以執行更高精度、更復雜的工作。比如日本的安川機器人MH24配備3D視覺(jué)系統，能使機器人準確的抓取放在料框內雜亂的工件，并且準確的擺放，可廣泛應用與汽車(chē)零部件，3C行業(yè)，家電等行業(yè)的無(wú)序分揀作業(yè)。中國的愛(ài)普生六軸機器人C4通過(guò)3D視覺(jué)識別不規則物品，柔性度高，對于混料的情況也能準確識別抓取，應用于玩具等領(lǐng)域。此外，3D視覺(jué)可配置潔凈型機器人，用于醫療行業(yè)物料抓取。

　　隨著(zhù)3D視覺(jué)的應用越來(lái)越廣泛、技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快，3D視覺(jué)技術(shù)將被應用到更多類(lèi)型機器人和智能硬件上面，視覺(jué)產(chǎn)品也會(huì )逐漸的小型化、智能化。

　　七、仿生技術(shù)

　　仿生機器人是機器人研究中一個(gè)熱門(mén)的領(lǐng)域，人們試圖從動(dòng)物界的生物身上獲取靈感，并運用到機器人身上，使之可以應對一些復雜的地形場(chǎng)景。仿生機器人誕生到發(fā)展短短數十年，積累的研究成果已經(jīng)非常豐厚，開(kāi)辟了機器恩領(lǐng)域獨特的技術(shù)和研究方向。

　　除了越來(lái)越逼真的仿人機器人，各種各樣的仿動(dòng)物機器人同樣令人眼界大開(kāi)。例如曼徹斯特大學(xué)團隊受到蜘蛛超強彈力啟發(fā)，開(kāi)發(fā)出來(lái)彈跳距離能夠達到身體長(cháng)度的6倍以上的蜘蛛機器人;美國斯坦福大學(xué)還研發(fā)出一款“壁虎”仿生機器人，主要是依據庇護四只腳媳婦墻壁就可以承擔整個(gè)身體重量特點(diǎn)，這類(lèi)機器人可以應用在需要強大抓取李的場(chǎng)景中，例如拾取太空垃圾等。陸地之外還有水下仿生機器人，外形逼真，擺脫了線(xiàn)纜控制后進(jìn)入水中更加自如且不易被察覺(jué)，更方便近距離觀(guān)察海洋生物，幫助漁民進(jìn)行水下作業(yè)等。

　　八、自動(dòng)駕駛技術(shù)

　　自動(dòng)駕駛汽車(chē)是汽車(chē)界與機器人界碰撞、融合的產(chǎn)物，它匯集了機電一體化、環(huán)境感知、電子與計算機、自動(dòng)控制以及人工智能等一系列高科技。汽車(chē)作為人類(lèi)重要的交通工具，隨著(zhù)這些子技術(shù)的融合、發(fā)展與突破，必將變得越來(lái)越智能，最終實(shí)現全天候無(wú)人駕駛。

　　未來(lái)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)+和大數據技術(shù)，能有效實(shí)現人、車(chē)、路的有機協(xié)同。在未來(lái)，除了單一車(chē)輛能實(shí)現自動(dòng)駕駛之外，包括道路、行人在內的整個(gè)云端城市交通系統，都將與大數據平臺相連。

　　九、虛擬仿真技術(shù)

　　再造一個(gè)虛擬現場(chǎng)—以非常逼真的模擬手段虛擬出現實(shí)機器人的工作狀態(tài)，該技術(shù)使用真正的機器人程序和配置文件，與現場(chǎng)機器人一致，可實(shí)現操作者對機器人的虛擬遙控操作，比如在工作崗的機器人，導入工作模型后可自動(dòng)生成跟蹤加工曲線(xiàn)需要的機器人路徑，大大縮短任務(wù)時(shí)間;在維修檢測、娛樂(lè )體驗、現場(chǎng)救援、軍事偵察等領(lǐng)域有應用價(jià)值。

　　目前大多數應用于以機器人為單元的智慧工廠(chǎng)場(chǎng)景，機器人生產(chǎn)線(xiàn)虛擬仿真下的控制系統能夠實(shí)現觸控控制功能，用戶(hù)可以實(shí)現生產(chǎn)場(chǎng)景漫游，通過(guò)人機交互技術(shù)實(shí)現縮放觀(guān)看生產(chǎn)流水線(xiàn)整體與局部的細節。

　　另外結合三維模型構建，基于圖像建模的方法在控制成本情況下，讓視覺(jué)體驗達到真實(shí)感強，而交互體驗自動(dòng)化程度高的效果。最重要的功能是生產(chǎn)線(xiàn)設備運行數據讀取與處理，可通過(guò)編程控制實(shí)時(shí)讀取真實(shí)設備運動(dòng)數據量，并按照統一頻率進(jìn)行刷新控制。而虛擬系統根據運動(dòng)數據控制設備運轉，保證實(shí)際生產(chǎn)工序流程狀態(tài)進(jìn)行同步仿真。

　　十、驅控一體化技術(shù)

　　近年來(lái)隨著(zhù)國內3C電子、新能源汽車(chē)等產(chǎn)業(yè)的高速增長(cháng)，市場(chǎng)對制造設備的智能化要求高漲，這也驅動(dòng)中國運動(dòng)控制行業(yè)在技術(shù)革新和市場(chǎng)運營(yíng)方面的發(fā)展速度加快，尤為明顯的就是越來(lái)越多的伺服壓力機廠(chǎng)家已經(jīng)運用驅控一體化系統替代傳統的PLC+驅動(dòng)器控制方法。

　　機器人也越來(lái)越多樣化，小型化的機器人成為新趨勢，“驅控一體化”技術(shù)不僅是節省成本更是提高性能的一種新方式，機器人的成本主要是由機器人控制系統+伺服驅動(dòng)器*6+低壓電氣設備+安全繼電器+線(xiàn)纜+電控柜+人工成本構成，驅控一體設備可以有效降低機器人成本。