2018年是機(jī)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(jī)器人組合,讓機(jī)器人脫離了傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的形象,能看會(huì)聽(tīng)的智能機(jī)器人、手機(jī)對(duì)面的客服機(jī)器人、各種仿生機(jī)器人價(jià)值已逐漸顯現(xiàn),科技的發(fā)展從未停止,大數(shù)據(jù)分析讓機(jī)器人更智能,腦洞大開(kāi)的電波控制機(jī)器人,邁向無(wú)人駕駛路上的自動(dòng)駕駛,無(wú)人物流、機(jī)器人“聽(tīng)話”的激光導(dǎo)航……
最前沿的技術(shù)也將引領(lǐng)著一個(gè)行業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向,OFweek機(jī)器人網(wǎng)編輯為您盤(pán)點(diǎn)2018年機(jī)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(xí)的發(fā)展,將語(yǔ)音識(shí)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(guó)內(nèi)外企業(yè)都在不斷深入探索,結(jié)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(shí)別機(jī)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(xiàn)代的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)正在改變?nèi)藗冞M(jìn)行搜索、購(gòu)物和發(fā)現(xiàn)娛樂(lè)內(nèi)容的方式。隨著語(yǔ)音助手應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,對(duì)機(jī)器說(shuō)話將很快像對(duì)人說(shuō)話一樣司空見(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(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上,與之對(duì)應(yīng)的就是半雙工。
傳統(tǒng)語(yǔ)音識(shí)別和機(jī)器對(duì)話時(shí)都類(lèi)似于半雙工,無(wú)論單輪還是多輪連續(xù)識(shí)別,都需要你說(shuō)完一句話,機(jī)器人才能理解并給出回應(yīng),有點(diǎn)像傳統(tǒng)武俠游戲的回合式pick。
全雙工語(yǔ)音交互感官有四項(xiàng)核心技術(shù):邊聽(tīng)邊想、節(jié)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(xiàng)新技術(shù)可以預(yù)測(cè)人類(lèi)即將說(shuō)出的內(nèi)容,實(shí)時(shí)生成回應(yīng),并控制對(duì)話節(jié)奏,從而使長(zhǎng)程語(yǔ)音交互成為可能。采用該技術(shù)的智能硬件設(shè)備,也不需要用戶每輪交互時(shí)都說(shuō)出喚醒詞,僅需一次喚醒就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)對(duì)話,使人魚(yú)機(jī)器的對(duì)話更像人與人的自然交流。
二、大數(shù)據(jù)分析
在大數(shù)據(jù)時(shí)代,數(shù)據(jù)越來(lái)越多,而人類(lèi)的解讀能力是固定的。計(jì)算機(jī)可以幫助人類(lèi)找到自己的盲點(diǎn),數(shù)據(jù)化讓計(jì)算機(jī)和人類(lèi)得以溝通和結(jié)合。人們迫切希望在由普通機(jī)器組成的大規(guī)模集群上實(shí)現(xiàn)高性能的以機(jī)器學(xué)習(xí)算法為核心的數(shù)據(jù)分析,為實(shí)際業(yè)務(wù)提供服務(wù)和指導(dǎo),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的最終變現(xiàn)?;诖髷?shù)據(jù)的分析模式最近只在全球制造業(yè)大量出現(xiàn),其優(yōu)勢(shì)在于能夠優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源,提高設(shè)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(jì)算 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 以及計(jì)算機(jī) 移動(dòng)硬件等的支撐下,用數(shù)據(jù)決策 經(jīng)驗(yàn)逐步讓位的觀點(diǎn)被政府與社會(huì)各界接受并采用。機(jī)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(shù)據(jù)密切高度關(guān)聯(lián)融合。
三、激光雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)
傳統(tǒng)AGV機(jī)器人大多采用磁軌導(dǎo)航技術(shù),即在地面上貼好固定的磁帶,在電磁感應(yīng)創(chuàng)制能感受到磁場(chǎng)的強(qiáng)狂下,AGV便可在預(yù)先設(shè)定的路線上穿梭,處不美觀之外,還非常容易受損,維護(hù)成本高。
激光雷達(dá)是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)(激光束)然后將接收到的從目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)(目標(biāo)回波)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息,如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù),從而對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、跟蹤和識(shí)別。
激光雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃、避障、還可實(shí)現(xiàn)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(yuǎn)程臨場(chǎng)機(jī)器人在未來(lái)會(huì)成為人們生活中的不可或缺的一部分。用戶需要佩戴一頂可以讀取腦電波數(shù)據(jù)的帽子,然后通過(guò)想象來(lái)訓(xùn)練機(jī)器人的手腳做出相應(yīng)的反應(yīng),換句話說(shuō)就是通過(guò)意念來(lái)控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。它不僅可以通過(guò)軟件來(lái)在識(shí)別各種運(yùn)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(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能實(shí)驗(yàn)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(tǒng),借助這個(gè)系統(tǒng),機(jī)器人不需要學(xué)習(xí)復(fù)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(jī)器人。
五、人工智能
足夠大的技術(shù)輻射效應(yīng),正在將人工智能推向全球經(jīng)濟(jì)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(jì)的蒸汽機(jī)、20世紀(jì)的工業(yè)機(jī)器人和21世紀(jì)的信息技術(shù)。
真正的人工智能體現(xiàn)在其卓越的學(xué)習(xí)能力,核心是算法,高速進(jìn)步的算法;對(duì)于真正的人工智能而言,最重要的永遠(yuǎn)是大數(shù)據(jù),只有擁有完整的數(shù)據(jù),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(yīng)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(jī)器人智能化已成為“中國(guó)制造2025”的核心環(huán)節(jié)之一,視覺(jué)技術(shù)代表著機(jī)器的眼睛,過(guò)去生產(chǎn)中,機(jī)械臂抓取物體都是固定位置的工件,而3D視覺(jué)幫助機(jī)器人對(duì)物件進(jìn)行3D掃描,獲取建模數(shù)據(jù),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(zhǔn)定位,給出機(jī)器人手臂最佳移動(dòng)路線,使得對(duì)目標(biāo)的把控更加精準(zhǔn)和高效。
3D機(jī)器視覺(jué)技術(shù)整合人工智能正成為主流趨勢(shì),讓工業(yè)機(jī)器人具備人腦思維,以執(zhí)行更高精度、更復(fù)雜的工作。比如日本的安川機(jī)器人MH24配備3D視覺(jué)系統(tǒng),能使機(jī)器人準(zhǔn)確的抓取放在料框內(nèi)雜亂的工件,并且準(zhǔn)確的擺放,可廣泛應(yīng)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(guó)的愛(ài)普生六軸機(jī)器人C4通過(guò)3D視覺(jué)識(shí)別不規(guī)則物品,柔性度高,對(duì)于混料的情況也能準(zhǔn)確識(shí)別抓取,應(yīng)用于玩具等領(lǐng)域。此外,3D視覺(jué)可配置潔凈型機(jī)器人,用于醫(yī)療行業(yè)物料抓取。
隨著3D視覺(jué)的應(yīng)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(yīng)用到更多類(lèi)型機(jī)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(jī)器人是機(jī)器人研究中一個(gè)熱門(mén)的領(lǐng)域,人們?cè)噲D從動(dòng)物界的生物身上獲取靈感,并運(yùn)用到機(jī)器人身上,使之可以應(yīng)對(duì)一些復(fù)雜的地形場(chǎng)景。仿生機(jī)器人誕生到發(fā)展短短數(shù)十年,積累的研究成果已經(jīng)非常豐厚,開(kāi)辟了機(jī)器恩領(lǐng)域獨(dú)特的技術(shù)和研究方向。
除了越來(lái)越逼真的仿人機(jī)器人,各種各樣的仿動(dòng)物機(jī)器人同樣令人眼界大開(kāi)。例如曼徹斯特大學(xué)團(tuán)隊(duì)受到蜘蛛超強(qiáng)彈力啟發(fā),開(kāi)發(fā)出來(lái)彈跳距離能夠達(dá)到身體長(zhǎng)度的6倍以上的蜘蛛機(jī)器人;美國(guó)斯坦福大學(xué)還研發(fā)出一款“壁虎”仿生機(jī)器人,主要是依據(jù)庇護(hù)四只腳媳婦墻壁就可以承擔(dān)整個(gè)身體重量特點(diǎn),這類(lèi)機(jī)器人可以應(yīng)用在需要強(qiáng)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(jī)器人,外形逼真,擺脫了線纜控制后進(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(jī)器人界碰撞、融合的產(chǎn)物,它匯集了機(jī)電一體化、環(huán)境感知、電子與計(jì)算機(jī)、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(xiàn)全天候無(wú)人駕駛。
未來(lái),通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)+和大數(shù)據(jù)技術(shù),能有效實(shí)現(xiàn)人、車(chē)、路的有機(jī)協(xié)同。在未來(lái),除了單一車(chē)輛能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛之外,包括道路、行人在內(nèi)的整個(gè)云端城市交通系統(tǒng),都將與大數(shù)據(jù)平臺(tái)相連。
九、虛擬仿真技術(shù)
再造一個(gè)虛擬現(xiàn)場(chǎng)—以非常逼真的模擬手段虛擬出現(xiàn)實(shí)機(jī)器人的工作狀態(tài),該技術(shù)使用真正的機(jī)器人程序和配置文件,與現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人一致,可實(shí)現(xiàn)操作者對(duì)機(jī)器人的虛擬遙控操作,比如在工作崗的機(jī)器人,導(dǎo)入工作模型后可自動(dòng)生成跟蹤加工曲線需要的機(jī)器人路徑,大大縮短任務(wù)時(shí)間;在維修檢測(cè)、娛樂(lè)體驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)救援、軍事偵察等領(lǐng)域有應(yīng)用價(jià)值。
目前大多數(shù)應(yīng)用于以機(jī)器人為單元的智慧工廠場(chǎng)景,機(jī)器人生產(chǎn)線虛擬仿真下的控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)觸控控制功能,用戶可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)場(chǎng)景漫游,通過(guò)人機(jī)交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)縮放觀看生產(chǎn)流水線整體與局部的細(xì)節(jié)。
另外結(jié)合三維模型構(gòu)建,基于圖像建模的方法在控制成本情況下,讓視覺(jué)體驗(yàn)達(dá)到真實(shí)感強(qiáng),而交互體驗(yàn)自動(dòng)化程度高的效果。最重要的功能是生產(chǎn)線設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)讀取與處理,可通過(guò)編程控制實(shí)時(shí)讀取真實(shí)設(shè)備運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)量,并按照統(tǒng)一頻率進(jìn)行刷新控制。而虛擬系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)控制設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn),保證實(shí)際生產(chǎn)工序流程狀態(tài)進(jìn)行同步仿真。
十、驅(qū)控一體化技術(shù)
近年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)3C電子、新能源汽車(chē)等產(chǎn)業(yè)的高速增長(zhǎng),市場(chǎng)對(duì)制造設(shè)備的智能化要求高漲,這也驅(qū)動(dòng)中國(guó)運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)在技術(shù)革新和市場(chǎng)運(yùn)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(jī)廠家已經(jīng)運(yùn)用驅(qū)控一體化系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的PLC+驅(qū)動(dòng)器控制方法。
機(jī)器人也越來(lái)越多樣化,小型化的機(jī)器人成為新趨勢(shì),“驅(qū)控一體化”技術(shù)不僅是節(jié)省成本更是提高性能的一種新方式,機(jī)器人的成本主要是由機(jī)器人控制系統(tǒng)+伺服驅(qū)動(dòng)器*6+低壓電氣設(shè)備+安全繼電器+線纜+電控柜+人工成本構(gòu)成,驅(qū)控一體設(shè)備可以有效降低機(jī)器人成本。
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