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| 人工智能讓機(jī)器人勝任更復(fù)雜的工作 |
| 發(fā)布時間：2016/7/28 12:36:47 來源：鑫泰科技 發(fā)布者：manni123 |
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人工智能是一門極富挑戰(zhàn)性的科學(xué)，從事這項工作的人必須懂得計算機(jī)知識，心理學(xué)和哲學(xué)。人工智能是包括十分廣泛的科學(xué)，它由不同的領(lǐng)域組成，如機(jī)器學(xué)習(xí)，計算機(jī)視覺等等，總的說來，人工智能研究的一個主要目標(biāo)是使機(jī)器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜工作。但不同的時代、不同的人對這種“復(fù)雜工作”的理解是不同的。在了解人工智能之前我們需要對機(jī)器人的是如何工作的原理進(jìn)行一定的了解，下面跟著銳馳機(jī)器人小編一起來學(xué)習(xí)下!
機(jī)器人是如何工作的
英語里“機(jī)器人”(Robot)這個術(shù)語來自于捷克語單詞robota，通常譯作“強(qiáng)制勞動者”。用它來描述大多數(shù)機(jī)器人是十分貼切的。世界上的機(jī)器人大多用來從事繁重的重復(fù)性制造工作。它們負(fù)責(zé)那些對人類來說非常困難、危險或枯燥的任務(wù)。
最常見的制造類機(jī)器人是機(jī)器臂。一部典型的機(jī)器臂由七個金屬部件構(gòu)成，它們是用六個關(guān)節(jié)接起來的。計算機(jī)將旋轉(zhuǎn)與每個關(guān)節(jié)分別相連的步進(jìn)式馬達(dá)，以便控制機(jī)器人(某些大型機(jī)器臂使用液壓或氣動系統(tǒng))。與普通馬達(dá)不同，步進(jìn)式馬達(dá)會以增量方式精確移動。這使計算機(jī)可以精確地移動機(jī)器臂，使機(jī)器臂不斷重復(fù)完全相同的動作。機(jī)器人利用運(yùn)動傳感器來確保自己完全按正確的量移動。
這種帶有六個關(guān)節(jié)的工業(yè)機(jī)器人與人類的手臂極為相似，它具有相當(dāng)于肩膀、肘部和腕部的部位。它的“肩膀”通常安裝在一個固定的基座結(jié)構(gòu)(而不是移動的身體)上。這種類型的機(jī)器人有六個自由度，也就是說，它能向六個不同的方向轉(zhuǎn)動。與之相比，人的手臂有七個自由度。
人類手臂的作用是將手移動到不同的位置。類似地，機(jī)器臂的作用則是移動末端執(zhí)行器。您可以在機(jī)器臂上安裝適用于特定應(yīng)用場景的各種末端執(zhí)行器。有一種常見的末端執(zhí)行器能抓握并移動不同的物品，它是人手的簡化版本。機(jī)器手往往有內(nèi)置的壓力傳感器，用來將機(jī)器人抓握某一特定物體時的力度告訴計算機(jī)。這使機(jī)器人手中的物體不致掉落或被擠破。其他末端執(zhí)行器還包括噴燈、鉆頭和噴漆器。
工業(yè)機(jī)器人專門用來在受控環(huán)境下反復(fù)執(zhí)行完全相同的工作。例如，在焊錫的領(lǐng)域，傳統(tǒng)的人工焊錫不但效率不高，而且焊錫過程會產(chǎn)生對人體有害的起來，利用自動焊錫機(jī)就可以很好的解決這些問題，不但可以提高焊錫的效果，成本也會得到相應(yīng)的減少。對于企業(yè)的發(fā)展是很有必要的。
機(jī)器臂是制造汽車時使用的基本部件之一
大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人在汽車裝配線上工作，負(fù)責(zé)組裝汽車。在進(jìn)行大量的此類工作時，機(jī)器人的效率比人類高得多，因為它們非常精確。無論它們已經(jīng)工作了多少小時，它們?nèi)阅茉谙嗤奈恢勉@孔，用相同的力度擰螺釘。制造類機(jī)器人在計算機(jī)產(chǎn)業(yè)中也發(fā)揮著十分重要的作用。它們無比精確的巧手可以將一塊極小的微型芯片組裝起來。
機(jī)器臂的制造和編程難度相對較低，因為它們只在一個有限的區(qū)域內(nèi)工作。如果您要把機(jī)器人送到廣闊的外部世界，事情就變得有些復(fù)雜了。
首要的難題是為機(jī)器人提供一個可行的運(yùn)動系統(tǒng)。如果機(jī)器人只需要在平地上移動，輪子或軌道往往是最好的選擇。如果輪子和軌道足夠?qū)挘鼈冞�適用于較為崎嶇的地形。但是機(jī)器人的設(shè)計者往往希望使用腿狀結(jié)構(gòu)，因為它們的適應(yīng)性更強(qiáng)。制造有腿的機(jī)器人還有助于使研究人員了解自然運(yùn)動學(xué)的知識，這在生物研究領(lǐng)域是有益的實踐。機(jī)器人的腿通常是在液壓或氣動活塞的驅(qū)動下前后移動的。各個活塞連接在不同的腿部部件上，就像不同骨骼上附著的肌肉。若要使所有這些活塞都能以正確的方式協(xié)同工作，這無疑是一個難題。在嬰兒階段，人的大腦必須弄清哪些肌肉需要同時收縮才能使得在直立行走時不致摔倒。同理，機(jī)器人的設(shè)計師必須弄清與行走有關(guān)的正確活塞運(yùn)動組合，并將這一信息編入機(jī)器人的計算機(jī)中。許多移動型機(jī)器人都有一個內(nèi)置平衡系統(tǒng)(如一組陀螺儀)，該系統(tǒng)會告訴計算機(jī)何時需要校正機(jī)器人的動作。
人工智能(AI)無疑是機(jī)器人學(xué)中最令人興奮的領(lǐng)域，無疑也是最有爭議的：所有人都認(rèn)為，機(jī)器人可以在裝配線上工作，但對于它是否可以具有智能則存在分歧。就像“機(jī)器人”這個術(shù)語本身一樣，您同樣很難對“人工智能”進(jìn)行定義。終極的人工智能是對人類思維過程的再現(xiàn)，即一部具有人類智能的人造機(jī)器。人工智能包括學(xué)習(xí)任何知識的能力、推理能力、語言能力和形成自己的觀點(diǎn)的能力。目前機(jī)器人專家還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法實現(xiàn)這種水平的人工智能，但他們已經(jīng)在有限的人工智能領(lǐng)域取得了很大進(jìn)展。如今，具有人工智能的機(jī)器已經(jīng)可以模仿某些特定的智能要素。
計算機(jī)已經(jīng)具備了在有限領(lǐng)域內(nèi)解決問題的能力。用人工智能解決問題的執(zhí)行過程很復(fù)雜，但基本原理卻非常簡單。首先，人工智能機(jī)器人或計算機(jī)會通過傳感器(或人工輸入的方式)來收集關(guān)于某個情景的事實。計算機(jī)將此信息與已存儲的信息進(jìn)行比較，以確定它的含義。計算機(jī)會根據(jù)收集來的信息計算各種可能的動作，然后預(yù)測哪種動作的效果最好。當(dāng)然，計算機(jī)只能解決它的程序允許它解決的問題，它不具備一般意義上的分析能力。象棋計算機(jī)就是此類機(jī)器的一個范例。
某些現(xiàn)代機(jī)器人還具備有限的學(xué)習(xí)能力。學(xué)習(xí)型機(jī)器人能夠識別某種動作(如以某種方式移動腿部)是否實現(xiàn)了所需的結(jié)果(如繞過障礙物)。機(jī)器人存儲此類信息，當(dāng)它下次遇到相同的情景時，會嘗試做出可以成功應(yīng)對的動作。同樣，現(xiàn)代計算機(jī)只能在非常有限的情景中做到這一點(diǎn)。它們無法像人類那樣收集所有類型的信息。一些機(jī)器人可以通過模仿人類的動作進(jìn)行學(xué)習(xí)。在日本，機(jī)器人專家們向一部機(jī)器人演示舞蹈動作，讓它學(xué)會了跳舞。
有些機(jī)器人具有人際交流能力。Kismet是麻省理工學(xué)院人工智能實驗室制作的機(jī)器人，它能識別人類的肢體語言和說話的音調(diào)，并做出相應(yīng)的反應(yīng)。Kismet的作者們對成人和嬰兒之間的交互方式很感興趣，他們之間的交互僅憑語調(diào)和視覺信息就能完成。這種低層次的交互方式可以作為類人學(xué)習(xí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
Kismet機(jī)器人
Kismet和麻省理工學(xué)院人工智能實驗室制造的其他機(jī)器人采用了一種非常規(guī)的控制結(jié)構(gòu)。這些機(jī)器人并不是用一臺中央計算機(jī)控制所有動作，它們的低層次動作由低層次計算機(jī)控制。項目主管羅德尼?布德克斯(RodneyBrooks)相信，這是一種更為準(zhǔn)確的人類智能模型。人類的大部分動作是自動做出的，而不是由最高層次的意識來決定做這些動作。
人工智能的真正難題在于理解自然智能的工作原理。開發(fā)人工智能與制造人造心臟不同，科學(xué)家手中并沒有一個簡單而具體的模型可供參考。我們知道，大腦中含有上百億個神經(jīng)元，我們的思考和學(xué)習(xí)是通過在不同的神經(jīng)元之間建立電子連接來完成的。但是我們并不知道這些連接如何實現(xiàn)高級的推理能力，甚至對低層次操作的實現(xiàn)原理也并不知情。大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)似乎復(fù)雜得不可理解。鑫泰數(shù)控加工中心機(jī)器人龍門
因此，人工智能在很大程度上還只是理論�？茖W(xué)家們針對人類學(xué)習(xí)和思考的原理提出假說，然后利用機(jī)器人來實驗他們的想法。正如機(jī)器人的物理設(shè)計是了解動物和人類解剖學(xué)的便利工具，對人工智能的研究也有助于理解自然智能的工作原理。對于某些機(jī)器人專家而言，這種見解是設(shè)計機(jī)器人的終極目標(biāo)。其他人則在幻想一個人類與智能機(jī)器共同生活的世界，在這個世界里，人類使用各種小型機(jī)器人來從事手工勞動、健康護(hù)理和通信。許多機(jī)器人專家預(yù)言，機(jī)器人的進(jìn)化最終將使我們徹底成為半機(jī)器人，即與機(jī)器融合的人類。有理由相信，未來的人類會將他們的思想植入強(qiáng)健的機(jī)器人體內(nèi)，活上幾千年的時間!無論如何，機(jī)器人都會在我們未來的日常生活中扮演重要的角色
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