第一篇：水下機(jī)器人發(fā)展概述

水下機(jī)器人發(fā)展概述

1水下機(jī)器人發(fā)展背景

在浩瀚的宇宙中，有一個(gè)蔚藍(lán)色的星球，那是人類賴以生存的地方——地球。地球的表面積為5.1億平方公里，而海洋的面積為3.6億平方公里。地球表面積的71%被海洋所覆蓋。在煙波浩渺的海洋深處，蘊(yùn)藏著什么樣的寶藏？是否存在著智慧生命？海底生物是怎樣生活的？海底的地形地貌又是什么樣的？所有這一切都使海洋充滿了神秘的色彩，也吸引了無數(shù)科學(xué)家、探險(xiǎn)家為之探索。從遠(yuǎn)古時(shí)代起，人們就泛舟于海上。從19世紀(jì)起，人們開始利用各種手段對(duì)海洋進(jìn)行探察。20世紀(jì)，水下機(jī)器人技術(shù)作為人類探索海洋的最重要的手段，受到了人們普遍的關(guān)注。進(jìn)入21世紀(jì)，海洋作為人類尚未開發(fā)的處女地，已成為國際上戰(zhàn)略競爭的焦點(diǎn)，因而也成為高技術(shù)研究的重要領(lǐng)域。毫不夸張地說，本世紀(jì)是人類進(jìn)軍海洋的世紀(jì)。人類關(guān)注海洋，是因?yàn)殛懮系馁Y源有限，海洋中卻蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源、生物資源和能源。另一個(gè)重要原因是，占地球表面積49％的海洋是國際海底區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的資源不屬于任何國家，而屬于全人類。但是如果哪一個(gè)國家有技術(shù)實(shí)力，就可以獨(dú)享這部分資源。因此爭奪國際海底資源也是一項(xiàng)造福子孫后代的偉大事業(yè)。水下機(jī)器人作為一種高技術(shù)手段，在海底這塊人類未來最現(xiàn)實(shí)的可發(fā)展空間中起著至關(guān)重要的作用，發(fā)展水下機(jī)器人的意義是顯而易見的。

２水下機(jī)器人的定義與分類

２．１水下機(jī)器人的定義與概述

水下機(jī)器人也稱作無人水下潛水器（ｕｎｍａｎｎｅｄ ｕｎｄeｒｗａｔｅｒ ｖｅｈｉｃｌｅｓ，ＵＵＶ），它并不是一個(gè)人們通常想象的具有類人形狀的機(jī)器，而是一種可以在水下代替人完成某種任務(wù)的裝置。在外形上更像一艘微小型潛艇，水下機(jī)器人的自身形態(tài)是依據(jù)水下工作要求來設(shè)計(jì)的。生活在陸地上的人類經(jīng)過自然進(jìn)化，諸多的自身形態(tài)特點(diǎn)是為了滿足陸地運(yùn)動(dòng)、感知和作業(yè)要求，所以大多數(shù)陸地機(jī)器人在外觀上都有類人化趨勢，這是符合仿生學(xué)原理的。水下環(huán)境是屬于魚類的“天下”，人類身體的形態(tài)特點(diǎn)與魚類相比則完全處于劣勢，所以水下運(yùn)載體的仿生大多體現(xiàn)在對(duì)魚類的仿生上。目前水下機(jī)器人大部分是框架式和類似于潛艇的回轉(zhuǎn)細(xì)長體，隨著仿生技術(shù)的不斷發(fā)展，仿魚類形態(tài)甚至是運(yùn)動(dòng)方式的水下機(jī)器人將會(huì)不斷發(fā)展。水下機(jī)器人工作在充滿未知和挑戰(zhàn)的海洋環(huán)境中，風(fēng)、浪、流、深水壓力等各種復(fù)雜的海洋環(huán)境對(duì)水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和控制干擾嚴(yán)重，使得水下機(jī)器人的通信和導(dǎo)航定位十分困難，這是與陸地機(jī)器人最大的不同，也是目前阻礙水下機(jī)器人發(fā)展的主要因素。

２．２水下機(jī)器人的分類

水下潛水器根據(jù)是否載人分為載人潛水器和無人潛 水器兩類。載人潛水器由人工輸入信號(hào)操控各種機(jī)動(dòng)與 動(dòng)作，由潛水員和科學(xué)家通過觀察窗直接觀察外部環(huán)境，其優(yōu)點(diǎn)是由人工親自做出各種核心決策，便于處理各種 復(fù)雜問題，但是人生命安全的危險(xiǎn)性增大。由于載人需 要足夠的耐壓空間、可靠的生命安全保障和生命維持系 統(tǒng)，這將為潛水器帶來體積龐大、系統(tǒng)復(fù)雜、造

價(jià)高昂、工作環(huán)境受限等不利因素。無人水下潛水器就是人們常說 的水下機(jī)器人，由于沒有載人的限制，它更適合長時(shí)間、大范圍和大深度的水下作業(yè)。無人潛水器按照與水面支持系統(tǒng)間聯(lián)系方式的不同可以分為下面兩類。

（１）有纜水下機(jī)器人，或者稱作遙控水下機(jī)器人（ｒｅｍｏｔｅｌｙ ｏｐｅｒａｔｅｄ ｖｅｈｉｃｌｅ，簡稱ＲＯＶ），ＲＯＶ需要由電纜 從母船接受動(dòng)力，并且Ｒ０Ｖ不是完全自主的，它需要人 為的干預(yù)，人們通過電纜對(duì)Ｒ０Ｖ進(jìn)行遙控操作，電纜對(duì) ＲｏＶ像“臍帶”對(duì)于胎兒一樣至關(guān)重要，但是南于細(xì)長 的電纜懸在海中成為ＲＯＶ最脆弱的部分，大大限制了 機(jī)器人的活動(dòng)范圍和工作效率。

（２）無纜水下機(jī)器人，常稱作自治水下機(jī)器人或智 能水下機(jī)器人（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｖｅｈｉｃｌｅ，簡稱 ＡＵＶ），ＡｕＶ自身擁有動(dòng)力能源和智能控制系統(tǒng)，它能 夠依靠自身的智能控制系統(tǒng)進(jìn)行決策與控制，完成人們 賦予的工作使命。ＡｕＶ是新一代的水下機(jī)器人，由于 其在經(jīng)濟(jì)和軍事應(yīng)用上的遠(yuǎn)大前景，許多國家已經(jīng)把智能水下機(jī)器人的研發(fā)提上日程。有纜水下機(jī)器人都是遙控式的，根據(jù)運(yùn)動(dòng)方式不同 可分為拖曳式、（海底）移動(dòng)式和浮游（自航）式三種。無纜水下機(jī)器人都是自治式的，它能夠依靠本身的自主決 策和控制能力高效率地完成預(yù)定任務(wù)，擁有廣闊的應(yīng)用前景，在一定程度上代表了目前水下機(jī)器人的發(fā)展趨勢。

２．３自治水下機(jī)器人

自治水下機(jī)器人，又稱智能水下機(jī)器人，是將人工智能、探測識(shí)別、信息融合、智能控制、系統(tǒng)集成等多方 面的技術(shù)集中應(yīng)用于同一水下載體上，在沒有人工實(shí)時(shí)控制的情況下，自主決策、控制完成復(fù)雜海洋環(huán)境中的 預(yù)定任務(wù)使命的機(jī)器人。俄羅斯科學(xué)家Ｂ．Ｃ．亞斯特列 鮑夫等人所著的《水下機(jī)器人》中指出第３代智能水下機(jī)器人是一種具有高度人工智能的系統(tǒng)，其特點(diǎn)是具有高度的學(xué)習(xí)能力和自主能力，能夠?qū)W習(xí)并自主適應(yīng)外界環(huán)境變化。執(zhí)行任務(wù)過程中不需要人工干預(yù)，設(shè)定任務(wù) 使命給機(jī)器人后，由其自主決定行為方式和路徑規(guī)劃，軍事領(lǐng)域中各種戰(zhàn)術(shù)甚至戰(zhàn)略任務(wù)都依靠其自主決策 來完成。智能水下機(jī)器人能夠高效率地執(zhí)行各種戰(zhàn)略 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)，擁有廣泛的應(yīng)用空間，代表了水下機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展方向。

3水下機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀

3．1 國外水下機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀

國外水下機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，主要以美國、日本以及西方發(fā)達(dá)國家為代表，他們的發(fā)展技術(shù)幾乎可以代表了全世界水下機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展水平。著名的一些研究機(jī)構(gòu)有美國麻省理工學(xué)院MIT Sea Grant’s AUV實(shí)驗(yàn)室、美國海軍研究生院智能水下運(yùn)載研究中心、美國伍慈侯海洋學(xué)院、美國佛羅里達(dá)大西洋高級(jí)海洋系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、美國緬因州大學(xué)海洋系統(tǒng)工程實(shí)驗(yàn)室、美國夏威夷大學(xué)自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、日本東京大學(xué)機(jī)器人應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室、英國還是技術(shù)中心等。

美國是最先發(fā)展水下機(jī)器人的國家，他們掌握著水下機(jī)器人較高的技術(shù)水平。由美國海軍研究生院的Phoenix AUV 和性能更優(yōu)越的 Aries AUV ,主要用于研究智能控制、規(guī)劃與導(dǎo)航、目標(biāo)識(shí)別等技術(shù);麻省理工學(xué)院的智能機(jī)器人 Odyssey II 主要用于海冰下的檢測和標(biāo)圖;斯坦福大學(xué)的 OTTER 的研究目的是使其成為科學(xué)和工業(yè)界在開發(fā)海洋的一種常用工具;美國的新罕布什爾州自主水下系統(tǒng)研發(fā)所與俄羅斯遠(yuǎn)東科學(xué)院水下技術(shù)研究所聯(lián)合開發(fā)出太陽能自主水下機(jī)器人 ,其計(jì)劃的

最終目的是開發(fā)一艘具有超過一年續(xù)航力的太陽能自主水下機(jī)器人。美國麻省理工學(xué)院(MIT)的布魯克斯(RodneyA.Brooks)模擬人類大腦物理結(jié)構(gòu)的基于連接主義的反射性 ,以移動(dòng)式機(jī)器人研究為背景 ,提出以一種依據(jù)行為來劃分層次和構(gòu)造模塊的思路。它的特點(diǎn)基本與分層遞階體系相反。

日本憑借其在智能機(jī)器人先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢，在水下機(jī)器人方面也不甘落后，取得了突躍式的進(jìn)步，并且成為這個(gè)領(lǐng)域的佼佼者。智能水下機(jī)器人是將人工智能、自動(dòng)控制、模式識(shí)別、信息融合與理解、系統(tǒng)集成等技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的載體上 ,在無人駕駛的情況下自主地完成復(fù)雜海洋環(huán)境中預(yù)定任務(wù)的機(jī)器人。日本對(duì)于無人有纜潛水器的研制比較重視，不僅有近期的研究項(xiàng)目，而且還有較大型的長遠(yuǎn)計(jì)劃。目前，日本正在實(shí)施一項(xiàng)包括開發(fā)先進(jìn)無人遙控潛水器的大型規(guī)劃。這種無人有纜潛水器系統(tǒng)在遙控作業(yè)、聲學(xué)影像、水下遙測全向推力器、海水傳動(dòng)系統(tǒng)、陶瓷應(yīng)用技術(shù)水下航行定位和控制等方面都要有新的開拓與突破。這項(xiàng)工作的直接目標(biāo)是有效地服務(wù)于200米以內(nèi)水深的油氣開采業(yè)，完全取代目前由潛水人員去完成的危險(xiǎn)水下作業(yè)。

歐洲方面，根據(jù)歐洲尤里卡計(jì)劃，英國、意大利將聯(lián)合研制無人遙控潛水器。這種潛水器性能優(yōu)良，能在6000米水深持續(xù)工作250小時(shí)，比現(xiàn)在正在使用的只能在水下4000米深度連續(xù)工作只有l(wèi)2小時(shí)的潛水器性能優(yōu)良的多。按照尤里卡EU-191計(jì)劃還將建造兩艘無人遙控潛水器，一艘為有纜式潛水器，主要用于水下檢查維修；另一艘為無人無纜潛水器，主要用于水下測量。這項(xiàng)潛水工程計(jì)劃將由英國；意大利、丹麥等國家的l7個(gè)機(jī)構(gòu)參加。

法國方面，1980年法國國家海洋開發(fā)中心建造了“逆戟鯨”號(hào)無人無纜潛水器，最大潛深為6000米。1987年，法國國家海彈開發(fā)中心又與一家公司合作，共同建造“埃里特”聲學(xué)遙控潛水器。用于水下鉆井機(jī)檢查、海底油機(jī)設(shè)備安裝、油管輔設(shè)、錨纜加固等復(fù)雜作業(yè)。這種聲學(xué)遙控潛水器的智能程度要比“逆戟鯨”號(hào)高許多。1688年，美國國防部的國防高級(jí)研究計(jì)劃局與一家研究機(jī)構(gòu)合作，投資2360萬美元研制兩艘無人無纜潛水器。1990年，無人無纜潛水器研制成功，定名為“UUV”號(hào)。這種潛水器重量為6.8噸，性能特別好，最大航速10節(jié)，能在44秒內(nèi)由0加速到10節(jié)，當(dāng)航速大于3節(jié)時(shí)，航行深度控制在土1米，導(dǎo)航精度約0.2節(jié)/小時(shí)，潛水器動(dòng)力采用銀鋅電池。這些技術(shù)條件有助于高水平的深海研究。

3.2 國內(nèi)水下機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀

我國從上世紀(jì)70年代開始較大規(guī)模地開展?jié)撍餮兄乒ぷ?起步較其他發(fā)達(dá)國家晚了很多，但是在過去的幾十年內(nèi)，我國水下機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展還是取得了很大的進(jìn)步，并且取得了一些重要的成果。我國先后研制成功以援潛救生為主的7103 艇(有纜有人)、I型救生鐘(有纜有人)、QSZ 單人常壓潛水器(有纜有人)、8A4 水下機(jī)器人ROV(有纜無人)和軍民兩用的HR—01 ROV,RECON IV ROV 及CR-01A 6000m 水下機(jī)器人AUV(無人無纜)等, 使我國潛水器研制達(dá)到了國際先進(jìn)水平。2011年7月26日上午，中國載人潛水器“蛟龍”號(hào)在第二次下潛試驗(yàn)中成功突破5000米水深大關(guān)，最大下潛深度達(dá)到5057米，創(chuàng)造了中國載人深潛新的歷史，“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器5000米深潛成功，意味著中國載人深潛水平已位居世界前列。標(biāo)志著中國具備了到達(dá)全球70%以上海洋深處進(jìn)行作業(yè)的能力，極大增強(qiáng)了中國科技工作者進(jìn)軍深海大洋、探索海洋奧秘的信心和決心。

4.水下機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)

4.1總體技術(shù)

水下機(jī)器人是一種技術(shù)密集性高、系統(tǒng)性強(qiáng)的工程，涉及到的專業(yè)學(xué)科多達(dá)幾十種，各學(xué)科之間彼此互相牽制，單純地追求單項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，就會(huì)顧此失彼。解決這些矛盾除有很強(qiáng)的系統(tǒng)概念外，還需加強(qiáng)協(xié)調(diào)。在滿足總體技術(shù)要求的前提下，各單項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的確定要相互兼顧。為適應(yīng)較大范圍的航行，從流體動(dòng)力學(xué)角度來看，水下機(jī)器人的外形采用低阻的流線型體。結(jié)構(gòu)盡可能采用重量輕、浮力大、強(qiáng)度高、耐腐蝕、降噪的輕質(zhì)復(fù)合材料。

4.2仿真技術(shù)

水下機(jī)器人工作在復(fù)雜的海洋環(huán)境中，由智能控制完成任務(wù)。由于工作區(qū)域的不可接近性，使得對(duì)真實(shí)硬件與軟件體系的研究和測試比較困難。為此在水下機(jī)器人的方案設(shè)計(jì)階段，要進(jìn)行仿真技術(shù)研究，內(nèi)容為兩部分：

4.2.1平臺(tái)運(yùn)動(dòng)仿真

按給定的技術(shù)指標(biāo)和水下機(jī)器人的工作方式，設(shè)計(jì)機(jī)器人平臺(tái)外形并進(jìn)行流體動(dòng)力試驗(yàn)，獲得仿真用的水動(dòng)力參數(shù)。在建立運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型、確定邊界條件后，用水動(dòng)力參數(shù)和工況進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，解算各種工況下平臺(tái)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)評(píng)估平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，如有差異,則通過調(diào)整平臺(tái)尺寸、重心浮心等技術(shù)參數(shù)后再次仿真,??,直至滿足要求為止。

4.2.2控制硬、軟件的仿真

在水中對(duì)控制系統(tǒng)的調(diào)試和檢測具有很大的風(fēng)險(xiǎn)，因此有必要在控制硬、軟件裝入平臺(tái)前，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)先對(duì)單機(jī)性能進(jìn)行檢測，再對(duì)集成后的系統(tǒng)在仿真器上做陸地模擬仿真試驗(yàn)，并評(píng)估仿真后的性能。內(nèi)容包括動(dòng)密封、抗干擾、機(jī)電匹配、軟件調(diào)試。根據(jù)結(jié)果，進(jìn)行修改和完善。因而需研究和開發(fā)一套用于控制系統(tǒng)仿真的仿真器。仿真器主要由模擬平臺(tái)、等效載荷、模擬通訊接口、仿真工作站等組成。在仿真器上對(duì)控制系統(tǒng)的仿真，可以減少湖海試時(shí)的調(diào)試工作量，避免由海中不確定因素帶來的麻煩。

4.3水下目標(biāo)探測與識(shí)別技術(shù)

目前，水下機(jī)器人用于水下目標(biāo)探測與識(shí)別的設(shè)備僅限于合成孔徑聲納、前視聲納和三維成像聲納等水聲設(shè)備。

4.3.1合成孔徑聲納

用時(shí)間換空間的方法、以小孔徑獲取大孔徑聲基陣的合成孔徑聲納，非常適合尺度不大的水下機(jī)器人，可用于偵察、探測、高分辨率成像，大面積地形地貌測量等，為水下機(jī)器人提供一種性能很好的探測手段。

4.3.2前視聲納組成的自主探測系統(tǒng)

前視聲納的圖像采集和處理系統(tǒng)，在水下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理下自主采集和識(shí)別目標(biāo)圖像信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的跟蹤和對(duì)水下機(jī)器人的引導(dǎo)?？梢酝ㄟ^實(shí)驗(yàn)，找出用于水下目標(biāo)圖像特征提取和匹配的方法，建立數(shù)個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)庫，在目標(biāo)圖像像素點(diǎn)較少的情況下，較好的解決數(shù)個(gè)目標(biāo)的分類和識(shí)別。系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的探測結(jié)果，能提供目標(biāo)與機(jī)器人的距離和方位，為水下機(jī)器人避碰與作業(yè)提供依據(jù)。

4.3.3三維成像聲納

用于水下目標(biāo)的識(shí)別的三維成像聲納，是一個(gè)全數(shù)字化、可編程、具有靈活性和易修改的模塊化系統(tǒng)?？梢垣@得水下目標(biāo)的形狀信息，為水下目標(biāo)識(shí)別提供了有利的工具。

4.4智能控制技術(shù)

智能控制技術(shù)是提高水下機(jī)器人的自主性，在復(fù)雜的海洋環(huán)境中完成各種任務(wù)，因此研究水下機(jī)器人控制系統(tǒng)的軟件體系、硬件體系和控制技術(shù)十分重要。智能控制技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)是人工智能技術(shù)、各種控制技術(shù)在內(nèi)的集成，相當(dāng)于人的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)。軟件體系是水下機(jī)器人總體集成和系統(tǒng)調(diào)度，直接影響智能水平，它涉及到基礎(chǔ)模塊的選取、模塊之間的關(guān)系、數(shù)據(jù)（信息）與控制流、通訊接口協(xié)議、全局性信息資源的管理及總體調(diào)度機(jī)構(gòu)。體系結(jié)構(gòu)的目標(biāo)與水下機(jī)器人的研究任務(wù)應(yīng)是一致的，也是提高智能水平（自主性和適應(yīng)性）的關(guān)鍵技術(shù)之一。不斷改進(jìn)和完善體系結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)對(duì)未來的預(yù)報(bào)預(yù)測能力，使系統(tǒng)更具有前瞻性和自主學(xué)習(xí)能力。

4.5規(guī)劃與決策技術(shù)

規(guī)劃與決策是指對(duì)自主式水下機(jī)器人在有海流區(qū)域工作時(shí)姿態(tài)和路徑的規(guī)劃與決策，主要確保水下機(jī)器人工作時(shí)艏向嚴(yán)格頂流。有兩種路徑規(guī)劃方法，一種是坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)法，基本思想是將坐標(biāo)系繞著Z軸旋轉(zhuǎn)，直到X正半軸方向指向來流方向，在工作中保證機(jī)器人的姿態(tài)始終與X正半軸方向一致。另一種是基于柵格的位形空間激活值傳播法。該方法能方便地實(shí)現(xiàn)各種優(yōu)化條件，并適用于各種復(fù)雜的環(huán)境，具有較佳的控制生成路徑能力和可擴(kuò)展性，而且算法本身具有內(nèi)在的并行性，很好地滿足了機(jī)器人艏向盡量頂流的要求。

4.6水下導(dǎo)航(定位)技術(shù)

用于自主式水下機(jī)器人的導(dǎo)航系統(tǒng)有多種，如慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、重力導(dǎo)航系統(tǒng)、海底地形導(dǎo)航系統(tǒng)、地磁場導(dǎo)航系統(tǒng)、引力導(dǎo)航系統(tǒng)、長基線、短基線和光纖陀螺與多普勒計(jì)程儀組成推算系統(tǒng)等，由于價(jià)格和技術(shù)等原因，目前被普遍看好的是光纖陀螺與多普勒計(jì)程儀組成推算系統(tǒng)，該系統(tǒng)無論從價(jià)格上、尺度上和精度上都能滿足水下機(jī)器人的使用要求，國內(nèi)外都在加大力度研制。

4.7通訊技術(shù)

為了有效的監(jiān)測、傳輸數(shù)據(jù)﹑協(xié)調(diào)和回收等，水下機(jī)器人需要通訊。目前的通訊方式主要有光纖通訊、水聲通訊。

4.7.1光纖通訊

由光端機(jī)（水面）﹑水下光端機(jī)﹑光纜組成。其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)率高（100Mbit/s），很好的抗干擾能力。缺點(diǎn)，限制了水下機(jī)器人的工作距離和可操縱性，一般用于帶纜的水下機(jī)器人TUV、ROV。

4.7.2水聲通訊

由于聲波在水中的哀減慢，對(duì)于需要中遠(yuǎn)距離通訊的水下機(jī)器人，水聲通訊是唯一的、比較理想的一種方式。實(shí)現(xiàn)水聲通訊最主要的障礙是隨機(jī)多途干擾，要滿足較大范圍和高數(shù)據(jù)率傳輸要求，需解決多項(xiàng)技術(shù)難關(guān)。要達(dá)到實(shí)用程度，仍然有大量的工作要做。

4.8能源系統(tǒng)技術(shù)

水下機(jī)器人、特別是續(xù)航力大的自主航行水下機(jī)器人，需要具有體積小、重量輕、能量密度高、多次反復(fù)使用、安全和低成本的能源系統(tǒng)。

4.8.1熱系統(tǒng)

熱系統(tǒng)是將能源轉(zhuǎn)換成水下機(jī)器人的熱能和機(jī)械能，包括封閉式循環(huán)、化學(xué)和核系統(tǒng)。其中由化學(xué)反應(yīng)（鉛酸電池、銀鋅電池、鋰電池）給水下機(jī)器人提供能源是現(xiàn)今一種比較實(shí)用的方法。

4.8.2電-化能源系統(tǒng)

質(zhì)子交換膜燃料電池具有水下機(jī)器人的動(dòng)力裝置所需的性能。該電池的特點(diǎn)是能量密度大、高效產(chǎn)生電能，工作時(shí)熱量少，能快速啟動(dòng)和關(guān)閉。該電池技術(shù)難點(diǎn)是合適的安靜泵、氣體管路布置、散熱、固態(tài)電解液以及燃料和氧化劑的有效存儲(chǔ)。21世紀(jì)燃料電池將極大地改變?nèi)藗兊纳詈推髽I(yè)環(huán)境。隨著生產(chǎn)成本、穩(wěn)定性等課題得到解決，燃料電池可望成為水下機(jī)器人的主導(dǎo)性能源系統(tǒng)。

5水下機(jī)器人的發(fā)展趨勢

縱觀水下機(jī)器人的發(fā)展歷史，無論是載人潛器還是ROV或AUV，都代表了一定歷史時(shí)期潛水器技術(shù)發(fā)展的狀況及市場的需求?，F(xiàn)階段水下機(jī)器人的發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)AUV代表了未來水下機(jī)器人研究的方向

當(dāng)前在各類水下機(jī)器人研究中，AUV是一個(gè)熱點(diǎn)，我們可以通過大量的國際會(huì)議了解到當(dāng)前國際上水下機(jī)器人研究發(fā)展的這種趨勢。另外，各國對(duì)AUV研究的投資也比其它類型機(jī)器人的投資要多得多。對(duì)AUV的研究范圍比較廣泛，既包括當(dāng)前的應(yīng)用研究也著眼于未來進(jìn)行基礎(chǔ)研究，從經(jīng)濟(jì)型到復(fù)雜型，有軍用的也有民用的，幾乎覆蓋了AUV的各種類型。

事實(shí)上，AUV是一種非常適合于海底搜索、調(diào)查、識(shí)別和打撈作業(yè)的既經(jīng)濟(jì)又安全的工具。在軍事上，AUV亦是一種有效的水中兵器。與載人潛水器相比較，它具有安全（無人）、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、尺寸小、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。而與ROV相比，它具有活動(dòng)范圍大、潛水深度深、不怕電纜纏繞、可進(jìn)入復(fù)雜結(jié)構(gòu)中、不需要龐大水面支持、占用甲板面積小和成本低等優(yōu)點(diǎn)。AUV代表了未來水下機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展方向，是當(dāng)前世界各國研究工作的熱點(diǎn)。當(dāng)前AUV的發(fā)展趨勢為更深、更遠(yuǎn)、功能更強(qiáng)大，特別是未來海上作戰(zhàn)等軍事需求的增加，給AUV的發(fā)展帶來了無限生機(jī)，也預(yù)示著AUV開始走向應(yīng)用階段。

更深——向深海發(fā)展

地球上97%的海洋深度在6000米以上，稱之為深海。研制6000米的潛水器是許多國家的目標(biāo)。美國、俄羅斯、法國、中國等都擁有自己的6000米級(jí)的AUV。盡管ROV和載人潛器也能達(dá)到這個(gè)深度，但發(fā)展AUV比其它潛器的造價(jià)要低得多，更經(jīng)濟(jì)。圖7為我國第一臺(tái)6000米自治水下機(jī)器人“CR-01”，它主要用于太平洋洋底多金屬結(jié)核的調(diào)查。

更遠(yuǎn)——向遠(yuǎn)程發(fā)展

AUV的分類方法有幾種，其中一種是按照航程的遠(yuǎn)近分為遠(yuǎn)程和近程兩類。所謂遠(yuǎn)程是指AUV一次補(bǔ)充能源連續(xù)航行超過100海里以上，而小于100海里稱為近程。遠(yuǎn)程AUV涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括能源技術(shù)、遠(yuǎn)程導(dǎo)航技術(shù)和實(shí)時(shí)通信技術(shù)。因此，許多研究機(jī)構(gòu)都在開展上述關(guān)鍵技術(shù)的研究工作，以期獲得突破性的進(jìn)展。也只有在上述關(guān)鍵技術(shù)解決后，才能保證遠(yuǎn)程AUV計(jì)劃的實(shí)施。

功能更強(qiáng)大——向作業(yè)型及智能化方向發(fā)展

現(xiàn)階段的AUV只能用于觀察和測量，沒有作業(yè)能力，而且智能水平也不高。將來的AUV將引入人的智能，更多地依賴傳感器和人的智能。還要在AUV上安裝水下機(jī)械手，使AUV具有作業(yè)能力，這是一個(gè)長遠(yuǎn)的目標(biāo)。

(2)ROV廣泛應(yīng)用于水下作業(yè)中

從1953年世界上出現(xiàn)第一艘遙控潛水器，在近五十年的時(shí)間里，ROV從誕生到走向?qū)嵱没?/p>

目前全世界ROV的數(shù)量超過1000臺(tái)，是其他各類潛水器總和的數(shù)十倍，這主要是由于ROV具有以下特點(diǎn)：

1>通過與水面相聯(lián)的電纜向無人遙控潛器提供能源，作業(yè)時(shí)間不受能源的限制;2> 操作者直接在水面控制和操作ROV，人的介入使得許多復(fù)雜的控制問題變得簡單；3> 可以用于水下作業(yè)，這一點(diǎn)是現(xiàn)階段AUV無法達(dá)到的。例如ROV與載人潛器可以協(xié)同作業(yè)，完成對(duì)各種失事飛機(jī)、潛艇等的打撈任務(wù)。

6水下機(jī)器人的應(yīng)用前景

隨著人類開發(fā)海洋的步伐不斷加快，水下機(jī)器人行業(yè)也逐漸火熱起來，各種用途的水下機(jī)器人的身影活躍在海洋開發(fā)的最前線。自從２０世紀(jì)５０年代末美國華盛頓大學(xué)建造了主要用于水文調(diào)查的第一艘無纜水下機(jī)器人??“ＳＰＵＲＶ”之后，人們便對(duì)無纜水下機(jī)器人產(chǎn)生濃厚的興趣，但由于各個(gè)配套系統(tǒng)技術(shù)上的限制，致使智能水下機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展多年徘徊不前。隨著 材料、電子、計(jì)算機(jī)等新技術(shù)的飛速發(fā)展及海洋研究、開發(fā)和軍事領(lǐng)域的迫切需求，智能水下機(jī)器人再次引起海洋開發(fā)領(lǐng)域和各國軍方的關(guān)注。２０世紀(jì)９Ｏ年代后，智能水下機(jī)器人各項(xiàng)技術(shù)開始逐步走向成熟，由于智能水下機(jī)器人在海洋研究和海洋開發(fā)中具有遠(yuǎn)大的應(yīng)用前景，在未來的水下信息獲取、深水資源開發(fā)、精確打擊和“非對(duì)稱情報(bào)對(duì)抗戰(zhàn)”中也會(huì)有廣泛的應(yīng)用，因此智能水下機(jī)器人技術(shù)對(duì)世界各國來說都是一個(gè)重要的、值得積極研發(fā)的領(lǐng)域。

第二篇：清淤機(jī)器人操作-方法、水下疏浚機(jī)器人

地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）

關(guān)鍵詞：

市政管道清淤機(jī)器人（履帶清淤機(jī)器人）雨污水管道清淤機(jī)器人（履帶清淤機(jī)器人）供排水管道清淤機(jī)器人（履帶清淤機(jī)器人）

城市地下排水管道一旦堵塞，需要進(jìn)行清淤疏通作業(yè)。近年來，各地在疏通地下排水管道的作業(yè)中，發(fā)生過多起作業(yè)人員中毒傷亡的事故，給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了很大的損失。我國域市地下排水管道的清淤工作還普遍處于人工作業(yè)的落后狀態(tài)，不僅體力繁重，效率低，惡劣環(huán)境雨污水管道已經(jīng)運(yùn)行多年，多處地段嚴(yán)重淤積和破損?！暗叵鹿艿涝诼访嫦?，看不著摸不到，其清淤和修補(bǔ)成了一大難題。”“地下管道經(jīng)常堵塞滲漏，無法查明原因，更無計(jì)可施？”地下管網(wǎng)工程技術(shù)人員普遍擔(dān)憂的老大難問題。被河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）輕松搞定。

河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）對(duì)淤積嚴(yán)重、人又無法進(jìn)入的管道進(jìn)行清淤，可通過計(jì)算機(jī)控制的視頻探頭對(duì)管道內(nèi)壁的破損處進(jìn)行探查，運(yùn)用專業(yè)技術(shù)對(duì)淤積垃圾進(jìn)行清除，短時(shí)間就可以全面完成，河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）清淤效果顯著。我國很多城市地下管道、地下雨污水管道和排水渠、暗渠都在使用河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）清淤疏通和修補(bǔ)工程。

河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）工作人員告訴我們，由于市政管網(wǎng)多年未能維護(hù)，有的2米管徑的市政管道已經(jīng)淤積了0.5m-1m厚度的淤泥，而且很多舊的管道是雨污合流的，一旦下雨或水流量較大的時(shí)候，容易造成堵塞，市內(nèi)積水嚴(yán)重，河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）清淤排障可靠性高，清淤安全效果好！河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）清淤優(yōu)勢：

1.清淤工作由河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）、水下清淤機(jī)器人搭載淤泥吸泵，其前端裝有高清攝像頭和LED照明燈，從管道的一端緩緩前行，不斷將淤泥吸入泵內(nèi)，如淤泥硬度較大，搭載高壓水槍設(shè)備或淤泥松動(dòng)機(jī)構(gòu)，這樣將清理的更加徹底。

2.河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）、水下清淤機(jī)器人的尺寸規(guī)格可訂制，在管道有正常流速、不截流不斷流情況下，仍然可以作業(yè)。涵洞不需截流，也不會(huì)對(duì)涵洞造成堵塞。

3.河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）、水下清淤機(jī)器人機(jī)體本身為不銹鋼材質(zhì)，不易產(chǎn)生火花，電器部分采用接零保護(hù)，可靠穩(wěn)定。

4.河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）、水下清淤機(jī)器人機(jī)器人可24小時(shí)連續(xù)作業(yè)，大大縮短工期，提高了效率。有了水下清淤機(jī)器人這個(gè)得力幫手，市政地下管道工程人工成本及風(fēng)險(xiǎn)將大大降低！

聯(lián)系人：盧——132-3013-5357

Qq：：26-4391-3268 河北五星電力設(shè)備有限公司

河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）主要用于：管道清淤、疏通（排水管道中排入的大量雜物和基建工地水泥砂等發(fā)生沉淀、淤積造成的管道堵塞等）、水下工程、水下施工（水利水電工程、港口碼頭工程、道路橋梁工程，河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）還可用于海洋石油、潮汐能、海底資源的開發(fā)等）、深海挖掘、深海采礦、深海捕撈、深海沉船考古等。

河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）使用方式 ：

清淤工作時(shí)，河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）可以牽引吸污管，利用自身排污泵向后端輸送泥沙，也可配合吸污車牽引其吸污管在水中進(jìn)行清淤工作，以加大吸污量。清淤機(jī)器人進(jìn)入涵洞，每前進(jìn)100-150米更換一次觀察井，即機(jī)器人只需開一個(gè)入口，便可持續(xù)在幾公里的涵洞內(nèi)連續(xù)工作。

河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）技術(shù)參數(shù)機(jī)器人尺寸 控制箱尺寸重量 框車身架 3200×1330×1150mm, 560×480×220mm,15kg 不銹鋼材料

最小工作寬度：1330mm 最小工作高度：1150mm 設(shè)備重量 700kg 河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）水下相機(jī)參數(shù)：采用4×700線高清渾水相機(jī)，圖像清晰、細(xì)膩，照度0.001 lux，水下照明：前端裝有 3*100W LED 燈 下潛深度 200m 動(dòng)力：整體才有液壓驅(qū)動(dòng) 前行速度 5~26m/min 機(jī)械臂：采用3軸液壓不銹鋼機(jī)械臂，機(jī)械臂安裝150-200mm進(jìn)水管，配液壓驅(qū)動(dòng)360度旋轉(zhuǎn)攪拌棒，伸展長度1500mm，舉升力量150kg 排水管口徑：100mm 河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）可牽引吸污車吸污管口徑：200mm 最大雜質(zhì)顆粒 100mm 輸送距離 150M 泵送能力：100m3/h 水上控制系統(tǒng)：

河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）顯示器：顯示器采用19寸LED高亮液晶顯示器，亮度不低于800, 屏顯時(shí)間/日期，電腦主機(jī) 電腦采用I5主機(jī)，硬盤容量1T，128GB SSD固態(tài)硬盤，路徑生成，具有座標(biāo)記錄功能，記錄取樣GPS坐標(biāo)，并可生成行駛路徑，有視頻疊加功能，可疊加用戶圖標(biāo)，日期時(shí)間，GPS參數(shù)，深度，溫度 電壓功耗 系統(tǒng)輸入電壓380V;最大功耗20KW內(nèi)

控制臺(tái)：采用防水機(jī)箱設(shè)計(jì)，顯示器裝有可拆卸遮陽罩 控制手柄：采用工業(yè)級(jí)控制手柄

河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）可以有效解決市政、污水、供排水、工礦企業(yè)、居民小區(qū)地下管道疏通難的大問題！是推動(dòng)地下管道清淤機(jī)械和技術(shù)的一場“革命”，中國已加快了城鎮(zhèn)化建設(shè)的速度，而城市排污是城市面臨的重大難以解決的問題。一個(gè)中等水平的縣級(jí)城市，每年清理管道的費(fèi)用就高達(dá)100萬元以上，而使用河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）清淤，費(fèi)用可以減少2/3，發(fā)展前景非常廣闊！河北五星電力設(shè)備有限公司的地下管道清淤機(jī)器人（水下履帶清淤機(jī)器人）----管道清淤利器！

第三篇：服務(wù)機(jī)器人行業(yè)概述

服務(wù)機(jī)器人行業(yè)概述

一、服務(wù)機(jī)器人定義

機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則行動(dòng)。按照國際機(jī)器人聯(lián)盟IFR（International Federation of Robotics）的分類，機(jī)器人一般分為工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人。服務(wù)機(jī)器人指用于非工業(yè)生產(chǎn)，具備半自主或全自主工作模式，可在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中為人類提供有益服務(wù)的設(shè)備。

相比于工業(yè)機(jī)器人，服務(wù)機(jī)器人更靠近下游終端消費(fèi)者，因此服務(wù)機(jī)器人的客戶群體更加廣泛。更加靠近終端消費(fèi)者使得服務(wù)機(jī)器人具備耐用消費(fèi)品如電子類、家電類產(chǎn)品的屬性。目前，服務(wù)機(jī)器人主要從事維護(hù)保養(yǎng)、修理、運(yùn)輸、清洗、保安、救援、監(jiān)護(hù)等，應(yīng)用范圍十分廣泛。

二、服務(wù)機(jī)器人分類

（一）從實(shí)體形態(tài)來分，可以分為虛擬服務(wù)機(jī)器人和實(shí)體服務(wù)機(jī)器人。

1）虛擬服務(wù)機(jī)器人已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于商業(yè)化，例如銀行、電信系統(tǒng)的自動(dòng)客服應(yīng)答系統(tǒng)等，例如蘋果的Siri、微軟的小冰等都是虛擬服務(wù)機(jī)器人。

2）實(shí)體服務(wù)機(jī)器人就是通常意義下的具備實(shí)物的機(jī)器人，包括送餐、客服導(dǎo)購、陪護(hù)、教育機(jī)器人等。實(shí)物服務(wù)機(jī)器人主要是基于功能性需求場景開發(fā)。

（二）根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域來分，可以分為個(gè)人/家用機(jī)器人和專業(yè)服務(wù)機(jī)器人。

服務(wù)機(jī)器人個(gè)人/家庭機(jī)器人教育/娛樂機(jī)器人家政服務(wù)機(jī)器人

陪護(hù)/助殘機(jī)器人

其他機(jī)器人

軍用機(jī)器人

專業(yè)服務(wù)機(jī)器人

醫(yī)用機(jī)器人

農(nóng)業(yè)機(jī)器人

其他機(jī)器人

（三）根據(jù)形態(tài)區(qū)分：可以分為人形機(jī)器人和非人形機(jī)器人

人形機(jī)器人：包含頭、軀干、四肢這種結(jié)構(gòu)，同時(shí)行為、決策和感知也類似于人。非人形機(jī)器人：人形機(jī)器人以外的服務(wù)機(jī)器人。

三、服務(wù)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈

服務(wù)機(jī)器人行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游、中游和下游。

上游企業(yè)是指生產(chǎn)各種服務(wù)機(jī)器人所需零部件的零部件供應(yīng)商或材料供應(yīng)商。其中，主要零部件包括自動(dòng)焊機(jī)、電子器件、微處理器、機(jī)器人用伺服電機(jī)、高精度減速器、機(jī)加件、氣動(dòng)元器件、傳感器、電池、單板機(jī)、舵機(jī)等，歸屬于標(biāo)準(zhǔn)零部件、電子設(shè)備以及電子元器件等。中游制造環(huán)節(jié)包括總裝廠、操作系統(tǒng)提供商、云系統(tǒng)提供商等。下游則主要是醫(yī)療、家用、農(nóng)用、軍事等行業(yè)和領(lǐng)域的消費(fèi)和流通環(huán)節(jié)。

案例：

酒店服務(wù)機(jī)器人“潤”解決了移動(dòng)技術(shù)難題。實(shí)現(xiàn)了中國第一個(gè)批量投入使用且全球酒店市場占有率第一名的成績，正是借助酒店服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品的落地和規(guī)模化發(fā)展，云跡科技完成了從技術(shù)積累到應(yīng)用探索的重要過程，也正是因?yàn)檎嬲趯?shí)際場景里面的商業(yè)化應(yīng)用，研發(fā)和推出了大家認(rèn)可的智能機(jī)器人底盤產(chǎn)品“水滴”。依托機(jī)器人底盤“水滴”技術(shù)的云跡科技的服務(wù)酒店機(jī)器人“潤”，目前已經(jīng)在復(fù)雜的商業(yè)生活場景中累積服務(wù)里程已超5萬公里（超過赤道的周長），這在整個(gè)服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域都是一個(gè)突破。

第四篇：機(jī)器人概述課程論文

《機(jī)器人概述》課程論文

題 目：院（系）：專 業(yè)：學(xué) 號(hào)：姓 名：授課教師：完成日期：

智能居家機(jī)器人

外國語學(xué)院

商務(wù)英語 xxx xxx xxx 2016年10月16日

智能居家機(jī)器人

xxx

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、石墨烯、3D等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了智能居家機(jī)器人的飛速發(fā)展。尤其在家庭日常事務(wù)、遠(yuǎn)程辦公、兒童看管、老人看護(hù)、個(gè)人安保等方面取得了舉世矚目的成就。早期家居機(jī)器人效率低，撞墻頻頻，跌倒了就爬不起來，也處理不了拖地后的臟水和掃一堆的垃圾。不過，新一代的智能居家機(jī)器人，已經(jīng)不可同日而語了，無論打掃衛(wèi)生還是照顧孩子，它們都能夠做得有板有眼，游刃有余。最重要的是隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，人口老齡化、“空巢”現(xiàn)象、留守兒童、人口紅利逐漸褪去等社會(huì)問題和現(xiàn)象的加重，不同的單位，機(jī)構(gòu)，家庭等對(duì)智能居家機(jī)器人的需求空前增長，同時(shí)，創(chuàng)造了龐大的智能居家機(jī)器人市場?；ヂ?lián)網(wǎng)，IT技術(shù)，影像技術(shù)，材料技術(shù)的發(fā)展為智能居家機(jī)器人提供了可靠的軟硬件的支持，以及現(xiàn)代營銷方式，消費(fèi)方式為智能居家機(jī)器人的普及提供了有力的保障。

關(guān)鍵詞：新科技，家居，機(jī)器人

1老人看護(hù)

我國進(jìn)入老齡化社會(huì)以來，呈現(xiàn)出老年人口基數(shù)大、增速快、高齡化、失能化、空巢化趨勢明顯的態(tài)勢，再加上我國未富先老的國情和家庭小型化的結(jié)構(gòu)疊加在一起，養(yǎng)老問題異常嚴(yán)峻。2015年2月26日，國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布2014年國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)。公報(bào)數(shù)據(jù)顯示，2014年年末我國60周歲及以上人口數(shù)為21242萬人，占總?cè)丝诒戎貫?5.5%；65周歲及以上人口數(shù)為13755萬人，占比10.1%，首次突破10%。數(shù)據(jù)顯示，2014年末全國大陸總?cè)丝跒?36782萬人，比上年末增加710萬人，其中城鎮(zhèn)常住人口為74916萬人，占總?cè)丝诒戎貫?4.77%。全年出生人口1687萬人，出生率為12.37‰；死亡人口977萬人，死亡率為7.16‰；自然增長率為5.21‰。全國人戶分離的人口為2.98億人，其中流動(dòng)人口為2.53億人。［1］此外，養(yǎng)老除了保障老年人的基本生活之外，還需要大量的適合老年人心理、醫(yī)學(xué)等諸多方面的專業(yè)護(hù)理服務(wù)。未來養(yǎng)老的發(fā)展應(yīng)該是老年人的生活保障逐漸走向社會(huì)化，轉(zhuǎn)變家庭養(yǎng)老為社會(huì)養(yǎng)老，由政府承擔(dān)是大趨勢。盡管機(jī)構(gòu)養(yǎng)老在中國老年福利服務(wù)體系中處于補(bǔ)充地位，但其作用卻是相當(dāng)大的。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，特別是人口老齡化、家庭小型化、農(nóng)村城市化，人民群眾對(duì)于養(yǎng)老服務(wù)的需求將會(huì)越來越大，現(xiàn)有的養(yǎng)老設(shè)施總量很難滿足日益增長的養(yǎng)老需求。不僅如此，由于養(yǎng)老服務(wù)隊(duì)伍整體素質(zhì)不高，從業(yè)人員的職業(yè)化建設(shè)滯后，中國現(xiàn)有養(yǎng)老服務(wù)隊(duì)伍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)養(yǎng)老事業(yè)發(fā)展的客觀需求。中國城市老年人失能和半失能的達(dá)到14.6%，農(nóng)村已經(jīng)超過20%，這部分老人需要專業(yè)的護(hù)理和照顧，按照老年人與護(hù)理人員比例3：1推算，全國最少需要1000萬名養(yǎng)老護(hù)理員。［2］ 針對(duì)以上問題我認(rèn)為可以通過智能居家機(jī)器人得以解決，我們可以個(gè)性化定制和推出普通大眾版。智能居家機(jī)器人在老人看護(hù)方面，可以節(jié)省人力超過80%，通過大數(shù)據(jù)和云計(jì)算，及時(shí)的逐一或智能匹配回答大量用戶的問題，為眾多白領(lǐng)和獨(dú)生子女家庭解決工作的后顧之憂，同時(shí)，也能很好的照顧老人的日常生活，包括飲食起居和情感問題。通過平臺(tái)數(shù)據(jù)庫及時(shí)反饋老人提的每一個(gè)問題并耐心解答，深度數(shù)據(jù)挖掘，根據(jù)聊天內(nèi)容進(jìn)行訪客數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及客戶問題分析和客戶新需求收集，深度挖掘數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)生成分析報(bào)表，幫助智能居家機(jī)器人及時(shí)調(diào)整應(yīng)答策略，同時(shí)自主學(xué)習(xí)知識(shí)，自動(dòng)收集類似問題和問法，匹配相似問法自動(dòng)學(xué)習(xí)，提升智能問答準(zhǔn)確率，結(jié)合訪客的選擇和機(jī)器人的智能判斷，自動(dòng)補(bǔ)充和完善系統(tǒng)不具備的知識(shí)庫詞條，快速完成自我學(xué)習(xí)，把握用戶心理，智能居家機(jī)器人還能查詢天氣，講笑話，能為用戶帶來更好的體驗(yàn)感。如果老人表現(xiàn)出思念子女的表情或行為時(shí)，他會(huì)及時(shí)感應(yīng)到并及時(shí)在曲面顯示器上出現(xiàn)老人子女的畫面，運(yùn)用最新的影像和顯示技術(shù)營造出一種老人平時(shí)和家人在一起的場面從而緩解老年人的孤獨(dú)之感。當(dāng)老人外出散步時(shí)，智能居家機(jī)器人的自動(dòng)導(dǎo)航和安保功能會(huì)及時(shí)啟動(dòng)，從而防止老人走失和遭遇意外事故。如果老人患有慢性或突發(fā)疾病時(shí)，智能居家機(jī)器人可以在與老人交談和對(duì)視的過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)并啟動(dòng)應(yīng)急程序做出相應(yīng)的行動(dòng)，該就醫(yī)的就醫(yī)，該吃藥的吃藥或聯(lián)系急救中心和老人的家庭醫(yī)生，從而確保老人的在家安全。

2兒童看管

隨著農(nóng)村父母離鄉(xiāng)進(jìn)城打工、經(jīng)商人數(shù)的增多，農(nóng)村兒童留守農(nóng)村而無人照管的人數(shù)也在不斷增多，調(diào)查顯示：我國有1.2億農(nóng)民常年在城市務(wù)工經(jīng)商，產(chǎn)生了近2000萬留守兒童，其中14歲以下占86.5%.他們失去父母庇護(hù)，身心、學(xué)習(xí)、成長都面臨著失管、失教和失衡，由此引發(fā)了諸多社會(huì)問題，同時(shí)，也引起了社會(huì)各界對(duì)這個(gè)群體的關(guān)注。［3］調(diào)查中發(fā)現(xiàn)這些孩子由于父母長年在外務(wù)工，留守在家由祖父母、外祖父母或其他親戚朋友作為臨時(shí)監(jiān)護(hù)人，由他們照管孩子的一切，當(dāng)然其中還存在家中無人看管的現(xiàn)象。根據(jù)留守兒童家庭狀況，家庭環(huán)境及臨時(shí)監(jiān)護(hù)人的文化素質(zhì)，年齡等諸多因素的影響，留守兒童問題主要有以下幾種類型：無能為力，只管“吃”的放縱型；隔代教育，只顧“給”的溺愛型；寄居他家，無法管的放縱型。

為此，我們推出智能居家機(jī)器人兒童版，以此幫助在外務(wù)工的農(nóng)村的父母和兒童，既為農(nóng)村父母解決后顧之憂又為農(nóng)村兒童帶來快樂的童年。首先，智能居家機(jī)器人可以幫助兒童及時(shí)完成學(xué)業(yè)任務(wù)并提供不同的參考方案對(duì)不同年齡段的兒童的德智體美進(jìn)行全方面的培養(yǎng)。其次，針對(duì)不同的學(xué)科和個(gè)體及時(shí)調(diào)用后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的資源提供解決方案，并用云計(jì)算技術(shù)快速匹配最佳解決方案。再次，針對(duì)不同年齡段兒童的心理特點(diǎn)和發(fā)展，及時(shí)解決兒童出現(xiàn)的心理問題和行為問題。最后，統(tǒng)籌國內(nèi)外和平臺(tái)內(nèi)外的資源，快速調(diào)用數(shù)據(jù)資源，制定最佳的兒童培養(yǎng)方案并及時(shí)根據(jù)具體情況調(diào)整相應(yīng)的培養(yǎng)方案。如果，兒童在學(xué)校遭遇意外事故時(shí)智能居家機(jī)器人可以及時(shí)啟動(dòng)安保功能，為兒童提供全方位的安保服務(wù)，不但可以防止校園欺凌事件的發(fā)生而且可以防止兒童性格的畸形發(fā)展。如果，兒童在家做家務(wù)時(shí)智能居家機(jī)器人可以提供必要的幫助，通過3D技術(shù)和最新的影像技術(shù)，會(huì)讓兒童感覺到跟著智能居家機(jī)器人干家務(wù)就像跟著父母做家務(wù)一樣，同時(shí)，也可以維持和培養(yǎng)親情關(guān)系。如果，兒童思念父母時(shí)智能居家機(jī)器人可以及時(shí)從兒童的表情，動(dòng)作，語言等方面及時(shí)得到反饋并及時(shí)切換到相應(yīng)的模式，較為真實(shí)的還原兒童與父母在一起的生活場景，防止兒童出現(xiàn)心理疾病，緩解兒童的思念之情。

3家庭日常

與柴米油鹽醬醋茶等有關(guān)的瑣事是我們常見的家務(wù)事，同時(shí)，這些瑣事也是我們的日常生活中必不可或缺的。不論是早晨的衛(wèi)生打掃，早餐制作還是豐盛午晚餐的烹制和小孩老人的照看都是每一個(gè)家庭共同面臨的問題。為此我們推出一款家庭版的智能居家機(jī)器人來處理這些瑣事或重復(fù)而又單調(diào)的家庭事務(wù)。首先，智能居家機(jī)器人可以幫你解決飲食問題，他可以根據(jù)家庭成員的不同口味和身體情況制作出不同的美食，也可以根據(jù)天氣，心情，膳食均衡等為個(gè)人制作專用的食譜和飲品。其次，智能居家機(jī)器人還可以充分利用自身平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫資源，定期或不定期的更新或匹配適合家庭成員的菜譜并可以預(yù)防一系列“富貴病”，制定個(gè)人或家庭的相應(yīng)膳食指南。最重要的是智能居家機(jī)器人可以確保家庭成員外出或休息時(shí)可能在廚房發(fā)生的意外事故，比如：家用燃?xì)獾男孤?，自來水管泄漏，家用電器漏電等常見的意外事故。如果發(fā)生這些意外事故，智能居家機(jī)器人可以第一時(shí)間啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急程序從而確保家庭成員的安全并將意外事故的損失降到最低。

4遠(yuǎn)程辦公

隨著生活節(jié)奏的不斷加快和人口紅利的逐漸褪去，高素質(zhì)人才的短缺個(gè)人的工作量有一定的增加，為此我們可以讓智能居家機(jī)器人代替人們做一些程式化的工作或復(fù)雜工作的前期準(zhǔn)備工作和后期的掃尾工作。在前期的準(zhǔn)備工作他可以利用數(shù)據(jù)平臺(tái)和云計(jì)算技術(shù)快速找尋和匹配相應(yīng)的資料，在后期的掃尾工作中他可以利用數(shù)據(jù)平臺(tái)或互聯(lián)網(wǎng)資源，查找已有的類似案例優(yōu)化和美化用戶的工作案例。

最重要的是他還可以根據(jù)個(gè)人的性格，知識(shí)結(jié)構(gòu)，愛好，崗位要求和年齡等智力和非智力因素制定適合個(gè)人發(fā)展的中長期規(guī)劃，同時(shí)也可根據(jù)個(gè)人的具體情況和外部環(huán)境的變化及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化相應(yīng)的方案。隨著相應(yīng)方案的變化，智能居家機(jī)器人可以提供相應(yīng)的培訓(xùn)資料并為用戶提供最新的信息以供參考。除此之外，這一系列復(fù)雜的程序可以利用IFTTT技術(shù)實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，最終利用智能手機(jī)輕松的搞定一切，從而組成和運(yùn)作一系列復(fù)雜而又不可或缺的物聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)然，再好的程序如果過于復(fù)雜而用戶無法獲得滿意的體驗(yàn)，再完美的設(shè)計(jì)也是白搭，不過好在不管你是高級(jí)程序員還是農(nóng)民工，只要你能夠熟練的使用智能手機(jī)，那么你也可以輕松的通過智能手機(jī)玩轉(zhuǎn)IFTTT技術(shù)從而盡情體驗(yàn)智能居家機(jī)器人給你帶來的如詩如畫般的生活，從而真正的實(shí)現(xiàn)智能居家并增加生活的樂趣，讓你從此愛上生活，同時(shí)，也會(huì)讓你擁有更多的可支配時(shí)間去做你喜歡或更有意義的事而不是把時(shí)間浪費(fèi)到一些瑣事和多次重復(fù)而又枯燥的事情上。

結(jié)論

我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，人口老齡化、“空巢”現(xiàn)象、留守兒童、人口紅利逐漸褪去等社會(huì)問題和現(xiàn)象的加重，不同的單位，機(jī)構(gòu)，家庭等對(duì)智能居家機(jī)器人的需求空前增長，創(chuàng)造了巨大的智能居家機(jī)器人市場，同時(shí)，也為其提供了根本的發(fā)展動(dòng)力。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了智能居家機(jī)器人的飛速發(fā)展。尤其在家庭日常事務(wù)、遠(yuǎn)程辦公、兒童看管、老人看護(hù)、個(gè)人安保等方面取得了舉世矚目的成就。因此，智能居家機(jī)器人的應(yīng)用前景非常廣闊，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展直接推動(dòng)了智能居家機(jī)器人的發(fā)展。最為重要的是，先進(jìn)的消費(fèi)理念和消費(fèi)結(jié)構(gòu)以及飛速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智能居家機(jī)器人的普及提供了可靠的保障。現(xiàn)有的居家機(jī)器人的功能都非常的單一或市場占有率都較低，更不能滿足用戶的個(gè)性化需求和全方位的服務(wù)，軟硬件更新速度慢和機(jī)器人的自我學(xué)習(xí)能力以及用戶的體驗(yàn)較差。綜合影響智能居家機(jī)器人發(fā)展的各種復(fù)雜因素，智能居家機(jī)器人的普及和市場前景是非常可觀的，并且很可能是下一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)口。

［參考文獻(xiàn)］

［1］ 馮慧陽.基于第六次人普查數(shù)據(jù)談中國人口老齡化新變化[J].商業(yè)文化（上半月），2011（08）.［2］ 徐文杰.中國人口老齡化現(xiàn)狀及對(duì)策研究—基于社會(huì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的分析[J].東方企業(yè)文化，2011（18）.［3］ 李萍.農(nóng)村留守兒童常見的心理問題及其教育對(duì)策[J].湖南社會(huì)科學(xué),2011年06期.

第五篇：機(jī)器人發(fā)展說明

機(jī)器人王國日本圖片說明

1、有機(jī)器人情結(jié)的日本人一直在思索著如何更好地利用機(jī)器人幫助自己。在政府的支持下，日本研發(fā)制造了越來越人性化、智能化的仿人機(jī)器人。這些像人一樣的服務(wù)、娛樂型機(jī)器人逐漸成為日本人生活的一部分。編輯/蔡捷文 2、1942年，美國科幻作家阿西莫夫提出“機(jī)器人三定律”之后，引發(fā)了人類對(duì)機(jī)器人的暢想。20世紀(jì)60年代，人們試著在機(jī)器人上安裝各種傳感器，機(jī)器人開始由工業(yè)機(jī)器人向仿人機(jī)器人發(fā)展。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間1964年2月29日，日本東京，一家玩具開發(fā)公司設(shè)計(jì)了一個(gè)五英尺高的機(jī)器人“五郎”，推著童車步行是他唯一的一個(gè)技能。在收音機(jī)輔助下，五郎也變得能夠講話。AP Photo

3、模仿人的形態(tài)和行為而設(shè)計(jì)制造的機(jī)器人即仿人機(jī)器人，一般分別或同時(shí)具有仿人的四肢和頭部。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間1966年8月23日，日本東京，一支由九個(gè)機(jī)器人打造的樂隊(duì)在百貨公司進(jìn)行表演，吸引了學(xué)校里放暑假的孩子前來觀看。AP Photo/Mitsunori Chigita 4、1969年，日本早稻田大學(xué)加藤一郎實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出第一臺(tái)以雙腳走路的仿人機(jī)器人。加藤一郎也被譽(yù)為“仿人機(jī)器人之父”。以加藤一郎先生為首，日本正式開始了仿人機(jī)器人的研究。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間1966年12月13日，日本東京，一個(gè)有著奇怪形狀的機(jī)器人在百貨公司里扭動(dòng)跳舞，唱歌說話吸引圣誕節(jié)前來掃貨的顧客。Gamma-Keystone/Getty Images5、日本有關(guān)機(jī)器人題材的漫畫打造了諸如阿童木、機(jī)器貓等善良正義的機(jī)器人形象，也影響了一代又一代的日本人，成為日本機(jī)器人發(fā)展的文化動(dòng)力。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間1981年9月15日，日本東京，一名兒童在百貨商場圍觀一個(gè)販賣紀(jì)念品的機(jī)器人。這些機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人不同，有著或多或少人類的模樣，被稱為“仿人機(jī)器人”。AP Photo/Sadayuki Mikami6、有機(jī)器人情結(jié)的日本人一直在思索著如何開發(fā)利用機(jī)器人。和中國民間高手DIY機(jī)器人不同，日本的機(jī)器人從研發(fā)到制造形成了專業(yè)化產(chǎn)業(yè)鏈。當(dāng)?shù)貢r(shí)間1982年9月18日，日本筑波，英國首相撒切爾夫人微笑地和一個(gè)機(jī)器人握手。政府在東京東北部投建了科學(xué)城。AP Photo/S.Mikam7、計(jì)算機(jī)技術(shù)推動(dòng)了仿人機(jī)器人的研究。當(dāng)?shù)貢r(shí)間1982年6月25日，日本筑波科學(xué)城，一名工程師在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室內(nèi)演示了一只機(jī)械手，可以拿起球、螺栓和握住鉛筆。AP Photo/Y.J.Ishizaki8、當(dāng)?shù)貢r(shí)間1997年11月1日，日本東京，早稻田大學(xué)的實(shí)驗(yàn)，人形機(jī)器人“Hadaly 2”跟著一只10歲母猴所照的光移動(dòng)。“Hadaly 2”是一只具有人類視覺識(shí)別功能的機(jī)器人，通過電腦傳導(dǎo)，他能夠自主辨別光線。該團(tuán)隊(duì)30年來一直致力于仿人機(jī)器人的研究，舉辦了世界上第一次關(guān)于機(jī)器人和猴子的實(shí)驗(yàn)。AP Photo/Katsumi Kasahara9、當(dāng)?shù)貢r(shí)間2009年3月31日，日本東京，本田汽車公司的一名員工戴上頭盔進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，本田已經(jīng)開發(fā)出一種技術(shù)來讀取人類思考四個(gè)簡單動(dòng)作——移動(dòng)右手、左手活動(dòng)、小跑和吃時(shí)，頭皮層的電流變化和腦血流量數(shù)據(jù)。本田成功地分析了人類的這種思維模式，然后將此當(dāng)作它的人形機(jī)器人“阿西莫”的無線指令。AP Photo/Koji Sasahara10、日本機(jī)器人的發(fā)展離不開日本政府的支持。安倍晉三曾在2014年夏天接受采訪時(shí)稱，“要讓機(jī)器人成為經(jīng)濟(jì)增長戰(zhàn)略的重要支柱……我們計(jì)劃成立專門的委員會(huì)，將機(jī)器人革命變成現(xiàn)實(shí)?！眻D為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2008年4月21日，德國漢諾威，安倍晉三和默克爾在德國漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上觀看一個(gè)仿人機(jī)器人HRP-2。此次工業(yè)博覽會(huì)共有60個(gè)國家的參展商，合作方是日本。AP Photo/Joerg Sarbach11、日本政府希望更多的機(jī)器人進(jìn)入老年護(hù)理服務(wù)業(yè)。據(jù)VICE雜志2015年報(bào)道，過去幾年，日本政府投入超1億美元研究新型老年服務(wù)機(jī)器人。政府官員相信，如果由機(jī)器人來照顧老年人，他們能在十年內(nèi)節(jié)省210億美元。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2015年2月23日，日本名古屋，日本理化學(xué)研究所和住友公司的科學(xué)家研發(fā)出一款新的實(shí)驗(yàn)護(hù)理機(jī)器人“ROBEAR”，可以將病人從床上搬到輪椅上，或幫助病人站起來。AFP PHOTO / JIJI PRESS12、當(dāng)?shù)貢r(shí)間2015年1月26日，日本“嬰兒機(jī)器人”Smiby的生產(chǎn)廠。Smiby，是由日本中京大學(xué)的機(jī)器人系和Togo Seisakusyo Corporation共同開發(fā)，面向老年人，已于1月21日上市。它類似一個(gè)人類嬰兒，需要人去照顧它。如果長時(shí)間沒有人理睬它，它會(huì)開始啼哭。它內(nèi)置的感應(yīng)器能夠識(shí)別主人的動(dòng)作。當(dāng)它感覺高興的時(shí)候，它會(huì)像個(gè)真的嬰兒一樣笑起來，并且臉上的LED燈發(fā)出粉色的光;而當(dāng)它不高興的時(shí)候，臉上的LED則會(huì)發(fā)出藍(lán)色光，代表眼淚。CFP

13、由于日本生育率低，加上日本人的壽命越來越長，人口老齡化的問題日趨嚴(yán)重，醫(yī)護(hù)型的仿人機(jī)器人可以緩解醫(yī)護(hù)人員不足的問題。慰藉孤獨(dú)老人、減輕老年癡呆癥患者焦慮感的“海豹機(jī)器人”等安慰型機(jī)器人由此誕生。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2011年7月28日，日本福島，84歲的Satsuko Yatsuzaka擁有一只治療機(jī)器人“Paro”。這款海豹型機(jī)器人“Paro”安慰了日本地震和海嘯的老年幸存者。REUTERS/Kim14、當(dāng)?shù)貢r(shí)間2010年1月6日，日本京都，由日本機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)ATR開發(fā)的機(jī)器人“Robovie-II”在雜貨店進(jìn)行一個(gè)輔助購物的實(shí)驗(yàn)，基于無處不在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)利用機(jī)器人。機(jī)器人在商店門口迎接購物者，之后跟隨他道貨架上拿籃子并提醒顧客購物清單。實(shí)驗(yàn)的目的是收集數(shù)據(jù)，以便日后使用機(jī)器人技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為老年人提供生活支援。REUTERS/Yuriko Nakao15、巨大的老年護(hù)理市場需求促使企業(yè)競相研發(fā)小型家用機(jī)器人。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2007年11月28日，日本，仿人機(jī)器人Twendy-One從烤吐司機(jī)拿起面包，為早稻田大學(xué)學(xué)生藤井裕久準(zhǔn)備早餐。這款高1.5米、111公斤、電池供電型的機(jī)器人由早稻田大學(xué)的機(jī)械工程系Shigeki Sugano教授研發(fā)。AP Photo/Koji Sasahara

16、日本很注重對(duì)外交流，通過舉辦國際機(jī)器人展展示最新的機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)品，向外開拓機(jī)器人產(chǎn)業(yè)市場，并提供商業(yè)洽談與技術(shù)交流平臺(tái)。這也使得他們一直走在機(jī)器人研發(fā)的前沿。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2000年9月2日，日本東京，遠(yuǎn)航公司的工作人員訪問日本，一個(gè)仿人機(jī)器人在展示它的功能。Thierry Esch/Paris Match via Getty Images17、日本的仿人機(jī)器人逐漸逐漸滲透到各行各業(yè)，成為一種相對(duì)平常的設(shè)備。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2007年6月25日，日本會(huì)津若松，護(hù)士、醫(yī)生，和一名“接待員機(jī)器人”在醫(yī)院走廊行走。這家醫(yī)院購買了三個(gè)“接待員機(jī)器人”，它們在等候室向病人慰問，對(duì)病人進(jìn)行簡單的測試，引導(dǎo)人們乘坐電梯以及提供娛樂表演。AP Photo/David Guttenfelder18、當(dāng)?shù)貢r(shí)間2012年8月1日，日本東京，東京塔開發(fā)出新的導(dǎo)游機(jī)器人名字叫“Tawabo”，是日本第一個(gè)室內(nèi)導(dǎo)游機(jī)器人。它可以說日語，英語，漢語和韓語。身高160cm體重200kg。CFP

19、各種各樣職能的機(jī)器人也隨之出現(xiàn)。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2010年5月16日，東京日比谷公園，一對(duì)日本新人在機(jī)器人牧師i-Fairy的見證下舉行結(jié)婚典禮。REUTERS/Yuriko Nakao

20、當(dāng)?shù)貢r(shí)間2011年8月16日，日本東京，貓頭機(jī)器人 “Mecha-Najavu” 在經(jīng)營刨冰。這只機(jī)器人由日本安川電機(jī)生產(chǎn)，用以吸引日常游客。AFP PHOTO / Yoshikazu TSUNO

21、松下、豐田、本田……日本的大企業(yè)相繼涉足看似和主營業(yè)務(wù)無關(guān)的仿人機(jī)器人開發(fā)。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2007年12月11日，日本東京，日本汽車巨頭本田的仿人機(jī)器人Asimo在為其員工服務(wù)。AFP PHOTO/JIJI PRESS

22、當(dāng)?shù)貢r(shí)間2006年3月6日，日本浦安，酒店大堂前，日本電子產(chǎn)品制造商日立公司的輪子機(jī)器人 EMIEW為顧客提行李，展示它作為一名酒店員工的工作技能。EMIEW 機(jī)器人可以避開障礙物、回應(yīng)簡單的語音要求和報(bào)讀天氣預(yù)告、表演和迎接客人。AP Photo/Katsumi Kasahara

23、日本仿人機(jī)器人一直充當(dāng)著外交使者，向其他國家展示日本機(jī)器人的研發(fā)水平。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2014年4月24日，日本東京，正在日本訪問的奧巴馬參觀“新興科學(xué)和創(chuàng)新國家博物館(Miraikan)”并與本田機(jī)器人“阿西莫”(ASIMO)打招呼。REUTERS/Larry Downing

24、救災(zāi)類的仿人機(jī)器人備受看好。大地震之后，日本專門研發(fā)了可以前往福島核輻射地區(qū)清理核廢料的機(jī)器人。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2005年6月23日，日本東京，日本崇光證券推出新的警衛(wèi)機(jī)器人“Guardrobo D1”，配備干粉滅火器，能夠?qū)ㄖ镞M(jìn)行巡查預(yù)防火災(zāi)。該機(jī)器人由玻璃鋼體制造，身高一米，體重90公斤，將于明年投入使用。AFP PHOTO/Yoshikazu TSUNO

25、仿人機(jī)器人也用于太空領(lǐng)域。太空機(jī)器人KIROBO高約34公分，重量約1千克，外形設(shè)計(jì)靈感來源于日本著名漫畫家手冢治蟲筆下的經(jīng)典動(dòng)畫人物“鐵臂阿童木”。Kirobo具有面部識(shí)別功能，并可與人類對(duì)話，用于在太空中陪伴宇航員。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2014年5月13日，日本，宇航員Koichi Wakata和“機(jī)器航天員”KIROBO在國際空間站交流。AP Photo/KIBO ROBOT PROJECT

26、娛樂型機(jī)器人也是日本人的專長。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2006年6月17日，日本東京，仿人機(jī)器人 “Wabot”穿著傳統(tǒng)服飾進(jìn)行舞蹈表演，高35厘米、重1.3公斤。AFP PHOTO/Yoshikazu TSUNO

27、這些能歌善舞的小型機(jī)器人受到日本民眾的喜愛。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2011年1月30日，日本東京，孩子在看貓型機(jī)器人“索馬里”跳舞。AFP PHOTO / TOSHIFUMI KITAMURA

28、當(dāng)?shù)貢r(shí)間2007年10月20日，日本東京，秋葉原電子區(qū)舉辦機(jī)器人運(yùn)動(dòng)賽，日本工學(xué)院的仿人機(jī)器人“Karfe Lady” 在和人玩“剪刀石頭布”游戲。REUTERS/Toru Hanai

29、當(dāng)?shù)貢r(shí)間2015年1月20日，日本東京，100個(gè)洛比（Robi）仿人機(jī)器人參加《洛比》周刊新系列雜志促銷活動(dòng)，集體同步舞蹈。CFP 30、當(dāng)?shù)貢r(shí)間2013年11月2日，日本東京，一名機(jī)器人吉他手正在演奏一只高科技電吉他；這名機(jī)器人共有78根“手指”。當(dāng)天舉行的“設(shè)計(jì)師東京展”中，這套人力機(jī)器人外衣格外顯眼，它由超輕鋁制材料做成，將用于電影拍攝。在東京舉辦的藝術(shù)及科技展上，機(jī)器人搖滾新組合“Z-Machines”閃亮登場。其中“吉它手”有78根手指和12塊撥片，每分鐘能夠撥動(dòng)琴弦1184下。REUTERS/Toru Hanai31、隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，仿人機(jī)器人也逐漸走向智能，具備了圖像處理、甚至與人交流等高端技能。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2006年5月2日，日本東京，東京工業(yè)大學(xué)研發(fā)了繪畫機(jī)器人“Dot-cyan”，可以識(shí)別物體并用水彩進(jìn)行復(fù)制。AFP PHOTO/YOSHIKAZU TSUNO

32、當(dāng)?shù)貢r(shí)間2014年3月22日，日本東京，“第三屆日本將棋電王戰(zhàn)”第二輪比賽舉行，由日本Denso制造商打造的依靠YaneuraOu軟件運(yùn)行的機(jī)器人手臂同日本將棋選手Shinya Sato對(duì)陣。在15日舉行的第一輪比賽中，機(jī)器人成功戰(zhàn)勝了棋手Tatsuya Sugai。AFP PHOTO / Yoshikazu TSUNO 33、2014年6月7日，日本軟銀公司和法國阿德巴蘭機(jī)器人公司聯(lián)合研發(fā)了仿人機(jī)器人“Pepper”，稱之為全世界第一臺(tái)可以感知人類情緒、與人類交談的機(jī)器人。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2015年2月22日，日本東京，仿人機(jī)器人“Pepper”和一名男子合影。“pepper”搭載有感情引擎和高水平的人工智能系統(tǒng)，不僅可以學(xué)習(xí)人類的生活習(xí)慣，還可以“偷來”其他機(jī)器人的學(xué)習(xí)成果，上傳到云端的人工智能系統(tǒng)，加速自身能力的提高?！皃epper”售價(jià)為198000日元。AFP PHOTO / Toru YAMANAKA

34、日本的仿人機(jī)器人走向高仿真，打造外形和人類一樣的機(jī)器人。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2013年11月19日，日本東京新聞發(fā)布會(huì)上，日本演員Ken Matsudaira穿著機(jī)器人套裝和他的雙胞胎安卓機(jī)器人合影。AFP PHOTO / YOSHIKAZU TSUNO

35、機(jī)器人研發(fā)者不斷探索人類的情感系統(tǒng)和交流模式，試圖復(fù)制一個(gè)“真人”。這些高仿真的機(jī)器人或許將充當(dāng)人類的忠實(shí)伴侶，解決孤獨(dú)的問題。圖為當(dāng)?shù)貢r(shí)間2010年10月17日，日本東京，日本先進(jìn)工業(yè)科學(xué)和技術(shù)（AIST）研發(fā)的1.58米高仿人機(jī)器人“HRP-4C” 在數(shù)字內(nèi)容博覽會(huì)上表演跳舞。這是一款?yuàn)蕵沸透叻抡鏅C(jī)器人。AFP PHOTO / Yoshikazu TSUNO 36、2014年5月5日，北京，2014全球移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)，日本大阪大學(xué)智能機(jī)器人研究所所長石黑浩（左）示了新款智能機(jī)器人，外形逼真，能夠完成點(diǎn)頭、眨眼等動(dòng)作，并可以進(jìn)行簡單的交談。人工智能主要在機(jī)器人、語言圖像識(shí)別、自然語言識(shí)別、智能運(yùn)算和控制系統(tǒng)等領(lǐng)域?qū)︻惾祟愋袨楹退季S的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)展開研發(fā)。麥田/CFP

37、當(dāng)?shù)貢r(shí)間2014年10月22日，日本東京，《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》新聞發(fā)布會(huì)上，導(dǎo)演和“大白”出場。這只超大號(hào)充氣機(jī)器人在劇中是個(gè)醫(yī)療伴侶。而現(xiàn)實(shí)中，日本也不斷在研發(fā)類似的醫(yī)護(hù)型機(jī)器人，機(jī)器人總動(dòng)員正在日本上演。AP Photo/Eugene Hoshiko