智能机器人技术及发展趋势研究.pdfVIP

|〇[5：广场2021年第4期

智能机器人技术及发展趋势研究

潘安

摘要：智能机器人是高新技术的未来发展方向。智能机器人逐步改变了人类的生产生活模

式，各个领域对于智能机器人的关注程度也不断提升。本文对智能机器人的相关技术以及未来发

展趋势进行探究，旨在为进一步提升智能机器技术提供指导。

关键词：智能机器人;技术；发展趋势

中图分类号:TP242.6文献标志码：A文章编号：1671-4792(2021)04-44-06

作者简介：潘安（1982—），男，本科，江西省工业和信息化研究院工程师，研究方向：智能制

造。（江西南昌330013)

0引言

在信息技术与互联网技术快速普及与发展的背景下，智能机器人技术得到迅速

发展。智能机器人能在有害环境中代替工作人员从事危险性工作，因此智能机器人

已成为未来各个领域发展的关注焦点。智能机器人本身是一种具备感知、思维以及

具体行动的复杂机器系统。智能机器人能够自主获取、识别以及处理多种类型的传

感信息，并独立自主的完成各项复杂操作任务。现如今，世界各国致力于提升自身智

能机器人研发水平。虽然我国智能机器人的研制时间相对较晚，但机器人在制造行

业、国防军事以及公共安全领域等均得到广泛应用。为此，我国有必要加强智能机器

人技术研发，从而提升我国高新技术产业发展水平，让人民群众的生活更加便利。

1智能机器人概述

1.1具体应用

伴随着工业化进程的逐步推进，劳动力成本快速上涨，人口红利逐步消失，加之

我国正步人老龄化社会，社会服务成本与日俱增，人们对于助老陪护以及医疗健康

服务等各个方面的需求逐步提升。在此背景下，智能机器人在智能制造领域、物联网

领域以及医疗健康等各个领域中扮演着愈发重要的角色。智能机器人作为我国第三

代机器人，这一阶段的机器人通过一定数量的传感器可巧妙地将所获取的信息进行

44

智能机器人技术及发展趋势研究

融合，继而确保智能机器人能够有效适应各种恶劣环境。现阶段，科学家已研发出不

同类型的特种机器人来满足我国不同行业的特殊需求，如消防机器人、高灵敏度仿

人机器人以及军用智能移动机器人等。消防机器人在大型火灾中能够代替消防人员

进入危险地带，降低财产损失以及人员伤亡情况；高灵敏度防人机器人可应用于航

空探索领域中，完成部分难度较高的航天任务。

1.2技术构成

(1)执行机构

智能机器人的执行机构是机器人的结构本体，机器人的臂部设计主要是采取空

间开链连杆结构设计方法。从机器人执行情况来看，智能机器人的关节个数（即运动

副个数)与机器人的自由度数存在着极大的关联性。现阶段，智能机器人的执行结构

可细化分为直角坐标式和关节坐标式；同时，智能机器人的执行机构受到使用环境

因素的影响，可将其细化分为腰部区域、臀部区域和行走区域。

(2)驱动装置

智能机器人的驱动装置主要是指推动执行机构进行运动的装置，它根据控制系

统所发出的系统信号促使并引导智能机器人完成相应的指令动作。现阶段，绝大多

数智能机器人驱动装置中输入的信号为电信号，输出的则是线、角位量。驱动装置的

动力技术是机器人行动的动力源泉。智能机器人动力可细化分为三类，即电机、液压

和气压。其中，电机技术在智能机器人中应用最为广泛，特别是微特电机技术应用最

为广泛。

(3)控制系统

智能机器人的控制系统可细化分为集中式控制系统和分散式控制系统。集中式

控制系统主要是由同一台计算机完成对机器人的全部控制，分散式控制系统则是利

用多台计算机实现对智能机器人的控制。

(4)智能系统

智能机器人的智能系统主要是指能够生产出与人类行为相似的计算机系统，可

完成类似人工智能的各种功能。智能系统应用优势在于其具备处理能力，在问题解

决过程中具有计算复杂性的特征。

2智能机器人的关键性技术

2.1人机协作技术

人机协作机器人在新一代智能机器人中占据着极为重要的地位。人机协作机器

人研发的主要目标在于满足机器人与人类和谐共处的需求。因此，在进行智能机器

人研发过程中需要确保机器人具备安全性、舒适性、适应