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智能机器人关键技术及应用.pdf

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智能机器人关键技术及应用 智能机器人关键技术及应用 导语：机器人是“制造业皇冠顶端的明珠〞，其研发、制造、 应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业程度的重要标 志。 是制造业皇冠顶端的明珠，其研发、制造、应用是衡量 一个国家科技创新和高端制造业程度的重要标志。相对于传 统机器人简单、重复性劳动来讲，智能机器人是更智能化、 柔性化、信息化的机器人。狭义上，智能机器人将智能传感 技术与机器人技术相交融，使机器人可 以更加准确、完全的感悟外部信息，做出正确决策，并基于 多传感器交融信息对环境进展智能判断和快速反响。广义上， 在制造业，通过建立数字化智能无人工厂，将机器人作为核 心智能感悟和作业单元，实现与加工、装配、物流、仓储等 消费作业系统的泛在感悟与无缝集成；在非制造业，将新兴 技术与机器人技术深度交融，实现人类在智慧城市享受智慧 生活所带来的极致体验。因此，智能机器人代表了机器人将 来的趋势和开展方向。 智能机器人关键技术开展 目前，机器人已经广泛应用于人类消费和生活中，随着人工 智能、机器人、传感器技术的不断开展，机器人已经由传统 的在线示教工作形式向智能工作形式方向开展。视觉技术的 进步使得机器人可以实现对作业对象的位置识别、姿态识别， 甚至获得作业对象的三维特征；力控制技术的开展使得机器 人对作业对象有了更精准的触觉反应，实现更精细的操作； 人工智能的开展使得机器人可以在动态环境下具有更好的 规划与决策功能，并可以支持多个机器人协同作业，完成特 定任务；人机交互技术的进步使得机器人和操之间可以以语 音等方式进展更自然交 互；网络技术的开展使得机器人成为智慧工厂的智能设备， 程故障诊断与设备维护。随着技术的提升，机器人的功能、 性能及可靠性不断增强，具备更高的柔性和智能，可以完成 复杂的工作和精细作业，这是机器人在技术上可以胜任大批 量替代人的先决技术条件。 将来智能机器人的关键技术开展主要集中在以下方面： 〔1〕机器人机构优化设计技术 高负重比轻量化手臂、中空手腕设计、一体化关节、新型仿 活力构设计等技术。 〔2〕高性能运动控制技术 人机平安伺服驱动、软PLC、动力学控制、高速高精度轨迹 规划与控制及多机器人协调等技术。 〔3〕智能人机交互技术 离线编程、三维仿真、VR、声音和手势识别、生肌电检测等 技术。 〔4〕智能感悟认知和人工智能技术 视觉识别与定位、力控制技术、远程故障诊断、语义理解和 深度学习等技术。 智能机器人产品主要开展方向 公共效劳机器人 公共效劳机器人正在越来越广泛的被应用，在餐厅、银行、 医院、政府等公共场所中，效劳机器人正逐步成为更加贴近 人类的工具，在应对解决劳动力下降、实现安心平安社会、 创立便利和幸福生活等众多问题中发挥作用。急需开发送餐 机器人、酒店效劳机器人、迎宾展示机器人、导购机器人等 系列化产品，在餐厅、酒店、购物中心、展馆等行业实现推 广应用。 医疗康复机器人 医疗康复机器人具有精细化、智能化、微创化的特点，可以 更准确地诊断病症，科学分析病理，降低人工操作失误，并 可以减少患者痛苦，使患者恢复速度加快。由于医护人力相 对缺乏，医用机器人作为新兴医护手段具有宏大的开展潜力。 急需开发面向医疗辅助、康复健身等应用的骨科牵引机器人、 送药机器人、远程医疗机器人、上下肢康复机器人等系列化 产品，在医院、康复中心等机构实现示范应用。 养老助残机器人 全球人口老龄化及伤残人士的社会保障和效劳、医疗看护人 员和设备严重缺乏，对辅助和护理的社会压力和高素养医护 人员的缺乏导致的供需矛盾，从多方面给社会带来宏大的压 力和挑战。养老助残机器人技术与应用将使银发一族、伤残 人士获得更及时的照顾、更贴心的陪护、更科学的康复保健， 过上更有尊严的生活。急需开发面向养老助残应用的智能情 感陪护机器人、床椅一体化机器人、护理机器人、助行机器 人等系列化产品，在养老院、福利院、家庭等实现示范应用。 新一代机器人 面向新兴制造业的需求，新一代机器人以克制传统固定基座 机器人的局限，提升制造经过的柔性，以柔性装配、多机器 人协调等复杂作业为目的。国外兴旺国家和优势机器人企业 纷纷开展在该领域布局，以抢占将来机器人产业技术制高点， 急需开发面向电子、医药等新兴制造业的复合型机器人、一 体化多关节柔性机器人、双臂机器人等系列化产品，实现推 广应用。 工业机器人智能应用工艺软件 随着机器人在工业应用领域的不断扩展，客户产品的不断晋 级换代，和对产品加工工艺和精度要求的不断提升，对于机 器人智能化的要求也越来越高。我国工业机器人产品与国外 的差距主要表达在高端智能应用方面，急需开发针对于焊接、 加工、装配、喷涂等高端行业的专用工业软件包，完成在典 型行业的产业化推广。