高级智能机器人国内外发展态势及前沿技术动向研究.docx
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高级智能机器人国内外发展态势及前沿技术动向研究
高级智能机器人国内外发展态势及前沿技术动向研究
专业：
软件工程
学号：
*******
姓名：
陈**
一、什么是高级智能机器人和机器人？
1、高级智能机器人
它和初级智能机器人一样，具有感觉，识别，推理和判断能力，同样可以根据外界条件的变化，在一定范围内自行修改程序。
所不同的是，修改程序的原则不是由人规定的，而是机器人自己通过学习，总结经验来获得修改程序的原则。
所以它的智能高出初能智能机器人。
这种机器人已拥有一定的自动规划能力，能够自己安排自己的工作。
这种机器人可以不要人的照料，完全独立的工作，故称为高级自律机器人。
这种机器人也开始走向实用。
美国著名的科普作家阿西莫夫曾设想机器人具有这样的数学天赋：
有这样的数学天赋：
“能像小学生背乘法口诀一样来心算三重积分，一样来心算三重积分，做张量分析题如同吃点心一样轻巧”。
心一样轻巧”机器人需要处理和存储的信息量大，机器人需要处理和存储的信息量大，要求计算机的实时处理速度快。
机的实时处理速度快。
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2、机器人
机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。
它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。
它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。
国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。
一般来说，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。
联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：
“一种可编程和多功能的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。
”它能为人类带来许多方便之处！
3、机器人发展历史
机器人的历史并不算长，1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人，机器人的历史才真正开始。
第一代机器人属于示教再现型,第二代则具备了感觉能力,第三代机器人是智能机器人,它不仅具有感觉能力,而且还具有独立判断和行动的能力。
英格伯格和德沃尔制造的工业机器人是第一代机器人，属于示教再现型，即人手把着机械手，把应当完成的任务做一遍，或者人用“示教控制盒”发出指令，让机器人的机械手臂运动，一步步完成它应当完成的各个动作。
20世纪70年代，第二代机器人开始有了较大发展，第二代机器人则对外界环境实用阶段，并开始普及。
第三代机器人是智能机器人，它不仅具有感觉能力，而且还具有独立判断和行动的能力，并具有记忆、推理和决策的能力，因而能够完成更加复杂的动作。
中央电脑控制手臂和行走装置，使机器人的手完成作业，脚完成移动，机器人能够用自然语言与人对话。
4、我国外国古代机器人的发展历史
机器人的起源要追溯到3000多年前。
“机器人”是存在于多种语言和文字的新造词，它体现了人类长期以来的一种愿望，即创造出一种像人一样的机器或人造人，以便能够代替人去进行各种工作。
直到四十多年前，“机器人”才作为专业术语加以引用，然而机器人的概念在人类的想象中却已存在三千多年了。
早在我国西周时代（公元前1066年~前771年），就流传着有关巧匠偃师献给周穆王一个艺妓（歌舞机器人）的故事。
春秋时代（公元前770~前467）后期，被称为木匠祖师爷的鲁班，利用竹子和木料制造出一个木鸟，它能在空中飞行，“三日不下”，这件事在古书《墨经》中有所记载，这可称得上世界第一个空中机器人。
东汉时期（公元25~220），我国大科学家张衡，不仅发明了震惊世界的“候风地动仪”，还发明了测量路程用的“计里鼓车”，车上装有木人、鼓和钟，每走1里，击鼓1次，每走10里击钟一次，奇妙无比。
三国时期的蜀汉（公元221~263），丞相诸葛亮既是一位军事家，又是一位发明家。
他成功地创造出“木牛流马”，可以运送军用物资，可成为最早的陆地军用机器人。
在国外，也有一些国家较早进行机器人的研制。
公元前3世纪，古希腊发明家戴达罗斯用青铜为克里特岛国王迈诺斯塑造了一个守卫宝岛的青铜卫士塔罗斯。
在公元前2世纪出现的书籍中，描写过一个具有类似机器人角色的机械化剧院，这些角色能够在宫廷仪式上进行舞蹈和列队表演。
公元前2世纪，古希腊人发明了一个机器人，它是用水、空气和蒸汽压力作为动力，能够动作，会自己开门，可以借助蒸汽唱歌。
1662年，日本人竹田近江，利用中标技术发明了能进行表演的自动机器玩偶；到了18世纪，日本人若井源大卫门和源信，对该玩偶进行了改进，制造出了端茶玩偶，该玩偶双手端着茶盘，当讲茶杯放到茶盘上后，它就会走向客人将茶送上，客人取茶杯时，它会自动停止走动，带客人喝完茶姜茶被放回茶盘之后，他就会转回原来的地方，煞是可爱。
法国的天才冀师杰克·戴·瓦克逊，于1738年发明了一直机器鸭，他会游泳。
喝水、吃东西和排泄，还会嘎嘎叫。
瑞士钟表名匠德罗斯父子三人于公元1768~1774年间，设计制造出三个像真人一样大小的机器人——写字偶人、绘图偶人和弹风琴偶人。
它们是由凸轮控制和弹簧驱动的自动机器，至今还作为国宝保存在瑞士纳切特尔市艺术和历史博物馆内。
同时，还有德国梅林制造的巨型泥塑偶人“巨龙哥雷姆”，日本物理学家细川半藏设计的各种自动机械图形，法国杰夸特设计的机械式可编程织造机等。
1770年，美国科学家发明了一种报时鸟，一到整点，这种鸟的翅膀、头和喙便开始运动，同时发出叫声，他的主弹簧驱动齿轮转动，是活塞压缩空气而发出叫声，同时齿轮转动时带动凸轮转动，从而驱动翅膀、头运动。
1893年，加拿大摩尔设计的能行走的机器人“安德罗丁”，是以蒸汽为动力的。
这些机器人工艺珍品，标志着人类在机器人从梦想到现实这一漫长道路上，前进了一大步。
5、近代机器人的发展
1920年，原捷克斯洛伐克剧作家卡雷尔·凯培克在他的科幻情节剧《罗萨姆的万能机器人》中，第一次提出了“机器人”（Robot）这个名词，被当成了机器人一词的起源。
在捷克语中，Robot这个词是指一个赋役的努力。
20世纪初期，机器人已躁动于人类社会和经济的母胎之中，人们含有几分不安地期待着它的诞生。
他们不知道即将问世的机器人将是个宠儿，还是个怪物。
针对人类社会对即将问世的机器人的不安，美国著名科学幻想小说家阿西莫夫于1950年在他的小说《我是机器人》中，首先使用了机器人学（Robotics）这个词来描述与机器人有关的科学，并提出了有名的“机器人三守则”：
（1）机器人必须不危害人类，也不允许他眼看人将受害而袖手旁观；
（2）机器人必须绝对服从于人类，除非这种服从有害于人类；
（3）机器人必须保护自身不受伤害，除非为了保护人类或者是人类命令它做出牺牲。
这三条守则，给机器人社会赋以新的伦理性，并使机器人概念通俗化更易于为人类社会所接受。
至今，它仍为机器人研究人员、设计制造厂家和用户，提供了十分有意义的指导方针。
6、高智能机器人与机器人两者的区别
高级机器人原配好一点的发型普及机器人只有一些OUT掉的发型，听说高级机器人在射手的理发店可以做的发型更多些。
功能上，高级机器人可以带更好一些的心脏，水晶，白银。
心脏越高级钉卷的次数越多。
而心脏可以钉任何卷，前提是有钉卷次数。
智能机器人是人工智能的理想研究平台，是一个在感知、思维、效应方面全面模拟人的机器系统，它是人工智能技术的综合试验场，可以全面地考察人工智能各个领域的技术。
人们通常把机器人划分为三代。
第一代是可编程机器人。
这种机器人一般可以根据操作人员所编的程序，完成一些简单的重复性操作。
这一代机器人是从60年代后半叶开始投入实际使用的,目前在工业界已得到广泛应用。
第二代是“感知机器人”,又叫做自适应机器人,它在第一代机器人的基础上发展起来的,能够具有不同程度的“感知”周围环境的能力。
7、高智能机器人的分类
到目前为止，在世界范围内还没有一个统一的智能机器人定义。
大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素：
一是感觉要素，用来认识周围环境状态；二是运动要素，对外界做出反应性动作；三是思考要素，根据感觉要素所得到的信息，思考出采用什么样的动作。
感觉要素包括能感知视觉、接近、距离等的非接触型传感器和能感知力、压觉、触觉等的接触型传感器。
这些要素实质上就是相当于人的眼、鼻、耳等五官，它们的功能可以利用诸如摄像机、图像传感器、超声波传成器、激光器、导电橡胶、压电元件、气动元件、行程开关等机电元器件来实现。
对运动要素来说，智能机器人需要有一个无轨道型的移动机构，以适应诸如平地、台阶、墙壁、楼梯、坡道等不同的地理环境。
它们的功能可以借助轮子、履带、支脚、吸盘、气垫等移动机构来完成。
在运动过程中要对移动机构进行实时控制，这种控制不仅要包括有位置控制，而且还要有力度控制、位置与力度混合控制、伸缩率控制等。
智能机器人的思考要素是三个要素中的关键，也是人们要赋予机器人必备的要素。
思考要素包括有判断、逻辑分析、理解等方面的智力活动。
这些智力活动实质上是一个信息处理过程，而计算机则是完成这个处理过程的主要手段。
智能机器人根据其智能程度的不同，又可分为三种：
传感型机器人、 传感型机器人、自主型机器人。
三、国家政策不断加码智能机器人迎来黄金发展期
进入2014年以来，智能机器人无疑是最火的板块之一，在市场前景广阔与产业发展政策出台的多重利好刺激下，该板块在弱市中连续大涨。
1.中国望成最大市场
近年来，随着科技发展与时代进步，机器人在生产生活方面发挥的作用日益受到重视。
公开信息显示，据国际机器人联合会（IFR）数据，2005-2012年间，全球工业机器人的年均销售增长率为9%;而同期中国工业机器人的年均销售增长率达到25%。
2012年底，中国超越韩国成为仅次于日本的全球第二大机器人市场，占全球市场15%。
国际机器人联合会预测，2014年中国将成为全球最大的机器人市场;到2015年，中国国内工业机器人年供应量将超过2万台，保有量将超过13万台。
工信部在2013年12月30日发布的《2013年中国工业通信业运行报告》中也表示，在加快推进产业转型升级、大力培育战略性新兴产业发展的政策背景下，2014年高档机床、机器人等高端装备制造业有望加快发展。
2.中国未来规模或超千亿
不少机构对我国机器人未来的发展给予了乐观评价。
多家券商研究所及行业研究表明，机器人行业将在未来10年迎来高速增长。
有券商研报称，预计2020年，中国工业机器人市场主机规模将上升至80亿美元左右，含系统价值的总规模约为200亿美元，复合增速约30%。
中信建投证券投资顾问邵志同认为，产业升级、人口结构、政府扶持等均提升了机器人行业的景气度，并且区别于其他概念板块，机器人板块个股在戴上了高科技帽子的同时，还有不错的业绩表现。
从工业机器人在国外的行业应用经验，结合国内以往的应用领域，考虑未来行业应用的可能，认为中高端工业机器人将在汽车产业、通信电子、金属制品、化工塑料、家电行业等有较为广泛及深入的应用。
而中国内地广泛存在的其他行业则有望采用中低端工业机器人，这些行业包括仓储物流、五金卫浴、石油化工、食品饮料、烟草医药、饲料化肥等，众多下游领域的需求还在形成与增长中。
“目前国外机器人制造企业占据国内市场约90%的份额，国产机器人从技术水平到市场占有率来说任重而道远。
但随着劳动力成本优势的下降以及制造业外迁等因素，国内企业对自动化制造设备以及智能机器人的需求必然会有较大的空间。
”大同证券投资顾问张诚表示。
3.国家政策不断加码
国家对机器人产业的扶持政策一直在加码。
2012年，国务院发布的“十二五”国家战略性新兴产业发展规划中就明确，在智能制造装备产业领域，要重点发展包括工业机器人在内的核心关键技术。
科技部也于同年发布服务机器人科技发展“十二五”专项规划，提出要突破重点技术方向的重要基础理论和核心关键技术，实现仿人、四足高端仿生平台系统集成，引领服务机器人技术发展方向等多项目标。
2013年4月，由中国机械工业联合会牵头成立的“中国机器人产业联盟”在北京成立。
该联盟旨在促进我国工业机器人行业发展，指导国内企业进步，推动行业前行。
2013年底，工信部出台的《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》明确，到2020年，形成较为完善的工业机器人产业体系，培育3-5家具有国际竞争力的龙头企业和8-10个配套产业集群;工业机器人行业和企业的技术创新能力和国际竞争能力明显增强，高端产品市场占有率提高到45%以上，机器人密度达到100以上，基本满足国防建设、国民经济和社会发展需要。
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2、智能机器人发展相关政策正起草
在制造业升级、人口红利不再、政策扶持的共同推动下，机器人产业正进入高增长期。
目前我国多省份已将机器人产业作为扶持重点，我国也是全球第一大工业机器人市场，其中汽车工业机器人的应用最为广泛，而用于医疗、养老等领域的服务型机器人增长最快。
3、政策“红包”密集落地机器人产业前景广阔
以“迎接机器人产业2.0时代”为主题的第二届世界机器人及智能装备产业大会暨博览会将于今年9月11-13日在广东佛山新城举行，此次会议由国际机器人及智能装备产业联盟和亚洲制造业协会共同主办。
4、国家政策力挺智能机器人
权威媒体披露，国家863计划主导的智能机器人项目会召开，这意味着政府力挺机器人决心明确，相关概念股值得关注。
5、中国机器人市场期待大爆发国家战略政策已先行
作为大有可为的重要性产业，机器人产业的发展自然离不开国家政策的支持。
近几年来，中国政府相关机构相继出台了一系列文件，旨在加强对产业的扶持。
2012年，国务院发布的“十二五”国家战略性新兴产业发展规划中就明确表示，在智能制造装备产业领域，要重点发展包括工业机器人在内的核心关键技术。
三、远超你的想象高智能人形机器人现状
在我们想象中，智能机器人可以帮我们做很多事情，比如拎包端茶倒水等等。
但是事实上，我们家庭里面能买到的机器人只能扫地，并且还扫的不是特别干净。
现在最高级的人形机器人已经什么样了？
还是只能傻傻的站在那里削面吗？
1、国内外机器人发展的现状及发展动向
机器人技术毫无疑问是未来的战略性高技术，充满机遇和挑战。
目前，国际上机器人市场大概有80亿至100亿，其中工业机器人占的比重最大。
2025年，整个机器人市场将达到500亿，服务机器人从原来的300多万台增加到1200多万台，特种机器人（如：
排爆机器人、医疗机器人等）的呼声也越来越高。
另外，微软等IT企业，丰田、奔驰等汽车公司，甚至还有家具、卫生洁具企业都纷纷参与机器人的研制。
在国外，应用于制造业的机器人取得了较显著进展，已成为一种标准设备而得到工业界广泛应用，从而也形成了一批在国际上较有影响力的、知名机器人公司。
如德国的KUKA、瑞典的ABB、日本的安川等。
据专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。
据联合国欧洲经济委员会（UNECE）和国际机器人联合会（IFR）的统计，2002年至2004年，世界机器人市场年增长率平均在10%左右，2005年达到创纪录的30%，2007年全球机器人实际安装量达到650万台，机器人安装量比2006年增加3%，达到了114365台。
据统计，近年来全球机器人行业发展迅速，2008年全球机器人行业总销售量比2006年增长25％。
而无论在使用、生产还是出口方面，日本一直是全球领先者，目前日本已经有130余家专业的机器人制造商。
世界各国主要行业对机器人的需求详人已应用在汽车制造厂的焊装线上，我国现有机器人研究开发和应用工程单位200多家，其中从事机器人研究和应用的有75家，共开发生产各类机器人约3000多台，90%以上用于生产，引进机器人做应用工程的约1000多台。
在国内，机器人产业刚刚起步，但增长的势头非常强劲，我国机器人经过20多年的发展已在产业化的道路上迈开了步伐。
近几年，我国应用于制造业的机器人及自动化生产线和工程项目、相关产品的年产销额已近五亿元。
我国的机器人产品生产企业比较少，目前沈阳新松机器人股份有限公司、哈尔滨博实自动化设备有限责任公司和北京机械工业自动化研究所工程中心是三家主要生产基地，每家企业年产值相比国外企业仍有较大的差距，其中还包括一些机器人外围产品，没有形成规模化生产，规模经济并不突出。
2、“高智能”图灵机器人已诞生
2014年11月7日下午，号称中文语境下智能度最高且完全免费的智能机器人平台——图灵机器人在京正式发布。
与人类不同的是，通过技术手段，机器也可以模拟人类的思维方式，通过对大量数据的分析和培训，形成自己的认知体系，并在与人类对话的过程中不断的完善与提高自己的认知能力，从而缩小与人类思维之间的差距，以至于意识产生。
而基于Deep QA深度问答技术的图灵机器人正是这样的“智慧大脑”。
3、国外、国内先进的研究机构
1、国内先进的研究机构
沈阳自动化研究所即中国科学院沈阳自动化研究所。
成立于1958年11月，1962年前的名称为沈阳电子技术研究所，1962年至1972年的名称为东北工业自动化研究所，1972年起正式定名为中国科学院沈阳自动化研究所，现任所长于海斌。
上海交大机器人研究所成立于1985年（其前身是1979年建立的机器人研究室），是我国最早机器人从事机器人技术研发的专业机构之一。
哈尔滨工业大学机器人研究哈尔滨工业大学机器人研究所成立于1986年，是国内最早开展机器人技术方面的研究单位之一。
自1986年研制成功我国第一台点焊机器人以来，研究所得到了快速发展，设有国家“863”计划智能机器人机构研究网点开放实验室。
中国科学院自动化研究所成立于1956年10月，是由我国老一辈杰出科学家钱伟长、钱钟韩、沈尚贤等亲手组建而成，也是我国最早成立的国立自动化研究机构。
50多年来，经过几代自动化所人的奋发努力，目前已经发展成为集基础研究、应用开发于一体的新型科研机构。
西安交通大学人工智能与机器人研究所是“模式识别与智能系统”国家重点学科，并按控制科学与工程一级学科招收博士研究生，是自动化学科博士后流动站组成单位。
北航机器人研究所创建于1987年，是一个集教学、科研、开发为一体的研究实体。
主要从事机械学及机器人技术方面的理论研究和技术开发。
北京理工大学智能机器人研究所是一个集教学、科研、开发为一体的研究实体，具有“仿生技术”和“机械电子工程”两个博士点，设立有“机械工程”博士后流动站，并获得两项211工程二期学科重点项目建设、重点实验室扩展提高建设、“995”条件保障建设、“985工程”一期重点学科建设、“985工程”二期重大创新平台建设等支持，获得国家“111计划”建设创新引智基地支持。
2010年底被评为“仿生机器人与系统技术”教育部重点实验室。
北京机械工业自动化研究所创建于1954年，是原机械工业部直属的综合性科研机构，1999年转制为中央直属大型科技企业，现隶属于机械科学研究总院。
南京机器人研究院是一个比较年轻的研究员，2013年正式挂牌成立。
根据《工作意见》，在3年左右的时间内，南京市机器人产业园形成较为完备的产业体系，成为国内机器人产业的新兴基地之一。
机器人技术研究中心贯彻党的十八大提出的实施创新驱动发展战略，在新型高智能工业、商业、家用机器人方向进行学科布局，开展机器人关键技术研究。
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2、国外先进的研究机构
MITAILab麻省理工学院的AI人工智能实验室
CMURobotLab卡耐基－梅隆机器人实验室
（StandfordRoboticLab斯坦福大学机器人实验室
GITMobileRobotLab佐治亚理工大学移动机器人实验室
NasaMarExplorationRoverMissionNasa火星探路者的介绍
WashingtonMobileRobotLabWashington大学的移动机器人实验室
EdinbroughAILab英国爱丁堡大学AI实验室
CaltechRobotLab加州理工大学机器人实验室
BuffaloUniveristy水牛城大学机器人爱好者小组
NasaTeleRoboticsTechnologies遥控机器人技术
HY日本米田机器人研究室
NottinghamRoboticLab诺丁汗大学机器人研究室
4、智能机器人大会召开，高端制造板块迎机会
来自全球权威的机器人专家、学者以及公司创始人，将在会议上探讨AR/VR虚拟现实及增强现实、DeepLearning的深度学习、AI人工智能、工业机器人、陪护机器人、无人机、机器人教育、机器人投资。
5、智能机器人的发展与应用前景
机器人是多学科交叉的产物，集成了运动学与动力学、机械设计与制造、计算机硬件与软件、控制与传感器、模式识别与人工智能等学科领域的先进理论与技术。
同时，它又是一类典型的自动化机器，是专用自动机器、数控机器的延伸与发展。
当前，社会需求和技术进步都对机器人
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