《智能機器人技術基礎》課件-1.2機器人發(fā)展歷史和趨勢

智能機器人技術基礎第1章緒論機器人發(fā)展歷史和趨勢1.31.3機器人發(fā)展歷史和趨勢1.3.1國外機器人發(fā)展歷程1.3.2國內(nèi)機器人發(fā)展歷程1.3.3機器人未來發(fā)展趨勢1.3.1國外機器人發(fā)展歷程1.美國

美國是機器人的誕生地，早在1962年就研制出世界上第一臺工業(yè)機器人，比號稱“機器王國”的日本起步至少要早5年。經(jīng)過30多年的發(fā)展，美國現(xiàn)已成為世界上的機器人強國之一，基礎雄厚、技術先進。

目前，美國的機器人技術在國際上一直處于領先地位。其技術全面、先進，適應性也很強。1）性能可靠，功能全面，精確度高。2）機器人語言研究發(fā)展較快，證言類型多、應用廣，水平高居世界之首。3）智能技術發(fā)展快，其視覺、觸覺等人工智能拉術已在航天、汽車工業(yè)中廣泛應用。4）高智能、高難度的軍用機器人、太空機器人等發(fā)展迅速，主要用于掃雷、布雷、偵察、站崗及太空探測方面。1.3.1國外機器人發(fā)展歷程2.英國

早在1966年，美國Unimation公司的尤尼曼特機器人和AMF公司的沃莎特蘭機器人就已經(jīng)率先進入英國市場。1967年，英國的兩家大機械公司還特地為美國這兩家機器人公司在英國推銷機器人。接著，英國HallAutomation公司研制出自己的機器人RAMP。20世紀70年代初期，由于英國政府科學研究委員會頒布了否定人工智能和機器人的Lighthall報告，對工業(yè)機器人實行了限制發(fā)展的嚴厲措施。但是，國際上機器人蓬勃發(fā)展的形勢很快使英國政府意識到：機器人技術的落后，導致其商品在國際市場上的競爭力大為下降。

從20世紀70年代末開始，英國政府轉(zhuǎn)而采取支持態(tài)度，推行并實施了一系列支持機器人發(fā)展的政策和措施，如廣泛宣傳使用機器人的重要性、在財政上給購買機器人企業(yè)以補貼、積極促進機器人研究單位與企業(yè)聯(lián)合等，使英國機器人進入在生產(chǎn)領域廣泛應用及大力研制的興盛時期。1.3.1國外機器人發(fā)展歷程3.法國

法國不僅在機器人擁有量上居于世界前列，而且在機器人應用水平和應用范圍上也處于世界先進水平。這主要歸功于法國政府一開始就比較重視機器人技術，特別是把重點放在開展機器人的應用研究上。

法國機器人的發(fā)展比較順利，主要原因是通過政府大力支持的研究計劃，建立起一個完整的科學技術體系。即由政府組織一些機器人基礎技術方面的研究項目，而由工業(yè)界支持開展應用和開發(fā)方面的工作，兩者相輔相成，使機器人在法國企業(yè)界很快發(fā)展和普及。1.3.1國外機器人發(fā)展歷程4.德國

德國工業(yè)機器人的總數(shù)占世界第三位，僅次于日本和美國。德國機器人工業(yè)起步階段恰逢國內(nèi)經(jīng)濟不景氣。到了20世紀70年代中后期，政府采用行政手段為機器人的推廣開辟道路；在“改善勞動條件計劃”中規(guī)定，對于一些有危險、有毒、有害的工作崗位，必須以機器人來代替人的勞動。這個計劃為機器人的應用開拓了廣闊市場，并推動了工業(yè)機器人技術的發(fā)展。德國看到了機器人等先進自動化技術對工業(yè)生產(chǎn)的作用，提出了1985年以后要向高級的、有感覺的智能型機器人轉(zhuǎn)移的目標。經(jīng)過近10年的努力，其智能機器人的研究和應用方面在世界上處于公認的領先地位。1.3.1國外機器人發(fā)展歷程5.日本

日本在1967年由川崎重工業(yè)公司從美國Unimation公司引進機器人及其技術，建立起生產(chǎn)車間，并于1968年試制出第一臺川崎的“尤尼曼特”機器人，在企業(yè)里受到了“救世主”般的歡迎。

日本政府一方面在經(jīng)濟上采取了積極的扶植政第，鼓勵發(fā)展和推廣應用機器人，進一步激發(fā)了企業(yè)家從事機器人產(chǎn)業(yè)的積極性。

另一方面，國家出資對小企業(yè)進行應用型機器人的專門知識和技術指導等。這一系列植政策，使日本機器人產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展起來，經(jīng)過短短的十幾年，到20世紀80年代中期，已一躍成為“機器人王國”，其機器人的產(chǎn)量和安裝的臺數(shù)在國際上躍居首位。1.3.2國內(nèi)機器人發(fā)展歷程

我國的機器人產(chǎn)業(yè)在不斷地進步中，但和國際上機器人技術領先的國家相比，差距依然明顯。

我國對于機器人方面的研究，始于20世紀70年代后期，當時北京舉辦一個日本的工業(yè)自動化產(chǎn)品展覽會，在這個展會上有兩種產(chǎn)品，分別是數(shù)控機床和工業(yè)機器人。自此，我國的許多學者開始進行機器人的研究，這個時期基本上還停留在理論探討階段，“七五”—“十五”在這近20年的時間里才真正進行機器人研究，1986年我國成立了863計劃，將機器人技術列為一個重要的研發(fā)課題，國家投人將近幾個億的資金進行機器人研究，使得我國在機器人這一領域得到快速發(fā)展。

目前研究單位和高校主要有中科院沈陽自動化所、中科院北京自動化所、哈爾濱工業(yè)大學、北京航空航天大學、清華大學等。這幾年來看，有很多高校在從事機器人研究，總體上與發(fā)達國家相比，還存在很大的差距，主要表現(xiàn)在我國在機器人產(chǎn)業(yè)化方面，沒有固定的成熟產(chǎn)品，但是在水下、空間、核工業(yè)等一些特殊領域，機器人取得了很多有特色的研究成果。1.3.3機器人未來發(fā)展趨勢

（1）更聰明的智能機器人

隨著人工智能技術的進步以及在機器人領域的廣泛應用，機器人也變得越來越聰明。國際著名公司IBM一直致力于人工智能技術在機器人上的應用，其研發(fā)團隊試圖利用先進的計算機學習算法來訓練機器人，以便讓智能機器人無論在語言溝通、行為運動方面，還是在分析思考、規(guī)劃方案方面都能得到較大的提升。機器學習算法是重要的人工智能技術之一，它在國際智能機器人領域得到廣泛的應用，利用這種先進的技術，機器人可以學習如何更好地導航和定位，以及如何與一些智能設備更好地結合等。1.3.3機器人未來發(fā)展趨勢

（2）更自然的互動

未來的智能機器人將能與人更加自然地互動交流，在語言功能類機器算法的幫助下，未來機器人將擁有更加強大的語言功能。微軟的一名實驗室主任認為，虛擬助手機器人將是未來智能機器人發(fā)展的趨勢，因為虛擬助手機器人能夠比人類助手更加科學合理地安排人們的行程，在智能算法的幫助下，學會如何“圓滑”地與人交流。1.3.3機器人未來發(fā)展趨勢

（3）更快的分析能力

未來的智能機器人將具備更快的分析能力，這種更快的分析能力依賴于機器學習算法。這種算法會提高數(shù)據(jù)分析的質(zhì)量，也能加快數(shù)據(jù)分析的速度。例如，一名放射科的醫(yī)生每天需要識別和分析大量的射線相片，如果利用高級機器算法的智能機器人來識別和分析這些相片，將會大大提高醫(yī)療檢測的質(zhì)量和速度，從而使放射科醫(yī)生節(jié)約出大量的時間用于治病。1.3.3機器人未來發(fā)展趨勢

（4）更激烈的競爭2015年11月，谷歌公司正式開始了對開源學習系統(tǒng)TensorFlow的研究工作，這是谷歌公司的第二代學習系統(tǒng)，比第一代機器學習系統(tǒng)的學習速度提高了兩倍。同一年，F(xiàn)acebook也開始了智能計算機服務器的研究，服務器采用智能算法運行。

人們通過多種人工智能技術的融合應用，將智能機器人打造得更加強大，在商業(yè)領域，關于智能機器人的競爭日益激烈。2015年之后，各種高科技研發(fā)團隊爭相進入人工智能研究領域，對于智能機器人的研究成為了該行業(yè)的熱點。以谷歌、微軟、Facebook為首的一批科技巨頭紛紛加入到智能機器人的競爭之中，它們都想成為未來人工智能領域的領導者，制造出強大的、具有絕對壟斷地位的高智能機器人。1.3.3機器人未來發(fā)展趨勢

（5）更強的學習能力

在人工智能技術的支撐下，一些先進的智能機器人已經(jīng)在重復性工作上表現(xiàn)得令人滿意，借助精準的操作，這些智能機器人甚至可以比人更出色地完成某些任務。然而，智能機器人的研究還只停留在初級階段，人們所創(chuàng)造的智能機器人的智力