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人型机器人研究应用前景及分析

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  摘 要 由于机器人一词被很多人滥用,本文通过对国内外的机器人发展历程进行分析,对真正的人型机器人具体应用及研究进行探讨,让我们共同感受到真正的人型机器人时代将来临,从而对机器人的研究应用更加了解,进一步认识到真正的人型机器人研究和应用对于我国未来机器人发展的重要性,从而研发出更优质的中国机器人。
  关键词 工业机器人;服务机器人;人型机器人;仿生机器人;应用前景;智能移动
  中图分类号 TP242 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2016)02-0028-02
  所谓真正的机器人实质上就是“拥有人一样的综合特征的机器”,在和人一样的工作领域予以运用,和人一样劳动,能代替人工作,为人服务,并且能够实现一定记忆和学习能力的机器人。目前我国机器人受美国机器人的影响,在具体的种类区分上不准确。从机器人的研发角度分析,导致了我国机器人的发展缓慢。本文认为真正的机器人应当具有人的多个特征,甚至全部特征,应根据结构从本体上进行分类,有助于深度认识真正的机器人,有利于提高我国机器人的研究水平,例如:被称为“桁架机器人、并联机器人、六轴关节型机器人、机床上下料的机器人,以及汽车制造的喷涂机器人和焊接机器人”,都算不上真正的机器人,最多只能算是自动化设备或机器手等自动装置,因为它们本身并不具备人的综合特征,这种叫法对机器人科学技术的发展非常不利,比如有的人把遥控车和无人机叫做机器人,就有指鹿为马的意思,缺乏对机器人的真正了解。真正的机器人一定要真正能代替人工作并具备人的特征。要敢于分出真假,撕开所谓假机器人的面纱,真正的机器人才会诞生,因为真正的机器人一定不仅仅只是一台自动化设备,或一个简单的装置。下面本文从国内外机器人的发展现状进行分析,以对真正的人型机器人进行研究。
  1 机器人的发展状况
  1.1 国外机器人的发展状况
  机器人的发展历史并不短,据资料记载从1946年开始,美国戴沃尔和英格伯格就开始了对机器人的研究。1954年,美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。技术要点是借助英格伯格伺服理论和戴沃尔自己的编程系统进行控制机器人的关节,利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现。以两人的理论作为基础,1961年由美国AMF公司和Consolided Control Corp共同研制了世界上第一台具有实用性的示教机器人,为此美国在机器人领域跑在了领先地位。但美国人对真正的机器人认识不够,把仿生动物也称作机器人,比如昆虫机器人、骡子机器人,甚至遥控车,都叫成机器人。1967年,日本把美国机器人引进国内,进行了细致深入的分析研发,从玩具机器人、人型机器人,服务机器人,一个个长得像日本姑娘的机器人、会说话的、会跳舞的机器诞生了。随着日本电子科技行业的进步,相关市场需求存在大幅度增加的状况,从而推动了日本机器人产业的不断发展。当前,其无论是在数量还是密度方面均处于世界首位,因此,被公认为“机器人王国”。而对于德国来讲,由于之前战争因素的影响,在其国内出现了比较严重的劳动力不足的状况,随着技术水平的不断提升,其为国内机器人的研发创造了积极的条件。另外,德国还针对机器人应用做出相应规定,即对于那些存在危险性、有害性等的工作岗位,必须采用机器人对其予以代替。此状况为机器人市场的开展提供了充足的条件,还对机器人技术的发展起到重要的推动作用。当前,德国在相应的机器人数量上已经稳居世界第二。随着机器人近些年来的不断发展,诸如西班牙、丹麦、瑞典及意大利等国都根据自己国情的相应需求,共同促进了世界领域内机器人的持续发展。
  1.2 国内机器人的发展状况
  我国于1972年开始对机器人进行研制,到80年代初期,随着我国改革开放的持续发展,并在世界高科技技术潮流的有利推动下,我国在相关工业机器人领域得到国家及相关政府部门的支持和重视,投入了大笔资金,但一直未能搞出真正的机器人来。我国制造的一些玩具机器人、表演机器人、服务机器人、送餐机器人已经人模人样了,能说会道,可以做各种动作,有的已经送到工作岗位开始尝试工作,比如送餐机器人,还不敢踢腿走路,只能固定在板车上用轮子移动,灵敏度不好,精度差,还不能真正达到代替人工作的要求,存在不少问题。但可喜可贺的是,我们已经拥有了中国自己的一种机器人主板和技术,这种技术可以把电机的精度控制到八千分之一度,具有全中文操作触屏、数字控制、智能识别、自动记忆、自动再现等功能,而且已经获得了专利证书。有了这块机器人主板,相信随着我国科学技术以及相关研发人员知识水平的综合提升,及人们生活水平的提高,人们对相应的工作环境及强度则会提出更高要求,用真正的机器人代替人劳作,让每个公民都享受幸福快乐的生活,采用机器人代替人类劳动,是未来社会可持续发展的必然趋势,中国至少可以有两亿人的工作岗位可用机器人来代替。随着我们国家政策对人民生活的保障建立更完善的制度,机器人的市场和研发空间还会越来越大,不久的将来中国真正可代替人类工作的机器人就会诞生。
  2 真正的机器人的实际应用及优势分析
  首先,真正的机器人在相关生产活动中直接参与。比如小到刨土豆、种红薯、炒菜做饭、产品组装,大到炼钢、挖煤等人类生产必须环节,通过运用机器人来完成,不仅能保证质量,还能节约生产成本,能连续24小时持续性的工作,不需要休息,最终实现生产效率提升,最大限度的减少工伤伤亡率。对于应用最成功的机器手喷漆来讲,其不仅促使喷漆厚度在均匀方面得以保证,自动化工作效率得到了非常大的提升,与此同时再推进真正的人型机器人。对于目前那些自动设备无法完成的工种或工作环境来讲,还可对其予以进一步替代,从而使更多的工人的身体健康得以保障。其次,在机床自动上下料搬运中的应用。比如汽车曲轴加工自动化生产线当中的上下料系统,用机器人与自动化设备接合就能够实现更多的自动化流程,比如将毛坯工件从原先的仓库当中搬运至相应的机床加工工位上,机床对工件进行相应加工,然后机器人将那些加工好的工件,通过搬运方式转移至下一步工序当中,直至整个加工过程的最终完成,然后将最终成品包装后搬运至仓库中保存。上述过程均不需要人工参与。如此就可很好的对工人的超负荷工作予以取代,不仅能够大量节约人力成本,还可在生产节拍稳定性方面得到保证,最终实现产品质量的提升。再次,在数字化智能工厂仓库自动化中的应用。比如智能移动机器人在集中自动物流搬运当中较为常用,其通过利用全景地图自动导航系统,将物品自动运输到机器人自动识别的地点。随着智能机器人的广泛应用,其在现代化工程当中可促进智能化及无人化的实现。最后,能够在比较特殊的环境当中运用。比如超低温、有毒气、强噪声以及核辐射等不适宜人工作的环境。   3 真正的机器人是我国经济建设重要的力量支撑
  由于机器人的应用成本比较高,且远远高于人工成本,因此,对于我国机器人产业的发展造成了一定的阻碍。然而此种观点存在片面性,因为针对我国机器人应用领域来讲,其在我国所具有的市场比较广泛,不仅能够替代劳动力市场,还可将其作用发挥在更为专业化的领域当中,比如航空及军事领域等。随着我国国内生产总值的持续增长,人们当前的生活水平也得到很大的提升,其对于相应工作环境、报酬及时间等方面的要求也更高,因此,人工价值与机器人价值对等状况将很快实现。通过相关调查分析可知,在具体的单位时间内,采用工业机器人组建的自动化生产线与人工相比,无论是具体的产量还是产品质量均明显高于后者,并且还能对于那些高强度的生产要求予以适应,仅仅通过几个简单的按钮,便可实现持续昼夜的工作,其与人工劳作相比优势非常明显。此外,机器人在应用的过程中,还受到了国家重点扶持,从当前社会趋势来看,其已经开始向自动化生产线运用中靠拢,此种状况还可将我国“世界工厂”的称号予以消除,实现自动化领域的持续发展。随着相应产品质量及产量的不断提升,真正的机器人运用还可实现拉动内需的作用,对于国民消费具有促进作用,最终实现GDP的不断提升。对于机器人产业来讲,其发展最为关键的环节就是解决精准度和灵敏度,只有在相应产品及成果的基础上脱颖而出,才能实现创建自动化产业结构调整和升级。中国机器人作为未来国家战略的重要方面,在应用市场上非常广大,其在具体的军事、航空工业中同样具有无可比拟的前景。随着机器人产业的持续发展,未来其还可向人们的日常生活领域迈进,为社会公共养老等行业提供服务,对未来的日常生活提供便利。
  4 结束语
  机器人自动化已经成为当前乃至今后的必然发展趋势,其在一定程度上也为未来工业产业指明了发展方向。此外,其还可在社会各个领域当中予以运用,从而为社会各个领域提供服务和方便,因此,机器人的应用前景非常广泛,但一定是人型机器人。
  参考文献
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