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人工智能在機(jī)器人中的應(yīng)用研究

發(fā)布時(shí)間:2020-09-30所屬分類:科技論文瀏覽:1

摘 要: 摘要:近年來(lái)我國(guó)社會(huì)的科技、經(jīng)濟(jì)水平都在不斷提升,在這樣的時(shí)代背景下以人工智能為技術(shù)支撐的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)得到了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。我們將具備知覺(jué)要素、思考要素與反饋要素的機(jī)器人稱為智能機(jī)器人,與傳統(tǒng)機(jī)器人相比智能機(jī)器人擁有自我學(xué)習(xí)和獨(dú)立工作的

  摘要:近年來(lái)我國(guó)社會(huì)的科技、經(jīng)濟(jì)水平都在不斷提升,在這樣的時(shí)代背景下以人工智能為技術(shù)支撐的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)得到了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。我們將具備知覺(jué)要素、思考要素與反饋要素的機(jī)器人稱為智能機(jī)器人,與傳統(tǒng)機(jī)器人相比智能機(jī)器人擁有自我學(xué)習(xí)和獨(dú)立工作的能力,能夠完成人類目前在某些領(lǐng)域無(wú)法勝任的工作,基于此本文將對(duì)人工智能在機(jī)器人技術(shù)中在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用方法做出具體分析。

人工智能在機(jī)器人中的應(yīng)用研究

  關(guān)鍵詞:人工智能;機(jī)器人;應(yīng)用研究

  引言:從字面意思來(lái)理解智能機(jī)器人就是傳統(tǒng)機(jī)器人與人工智能的組合,普通機(jī)器人能夠模仿人類的各種運(yùn)動(dòng)能力,從而代替人類完成重復(fù)性的工作,在人工智能技術(shù)的支持下,機(jī)器人又在原有基礎(chǔ)上獲得了模式識(shí)別、傳感檢測(cè)、深度學(xué)習(xí)、自主決策等智能化功能,在運(yùn)作的過(guò)程中可以發(fā)揮如人類智慧大腦神經(jīng)元的能力,除了完成復(fù)雜或重復(fù)性工作外,還能和人類交流,按照所給指示進(jìn)行各項(xiàng)操作,取代一些人工操作中重復(fù)或者危險(xiǎn)性的動(dòng)作,智能機(jī)器人也能在技術(shù)支撐下自我規(guī)劃任務(wù)。總之,人工智能技術(shù)帶給了機(jī)器人無(wú)限的發(fā)展可能。

  1 圖像識(shí)別

  感知技術(shù)是現(xiàn)階段智能機(jī)器人最具代表性的功能,在人工智能的支持下機(jī)器人可以對(duì)外界環(huán)境、溫度和氣味進(jìn)行感知,同時(shí)也能識(shí)別人類的動(dòng)作和行為,在決策和指令之下能夠?qū)θ祟愖龀龇磻?yīng),執(zhí)行本職工作。智能機(jī)器人進(jìn)行圖像識(shí)別的程序如下:第一步,通過(guò)攝像頭裝置獲取完整圖像,然后在所得圖像中獲取特征信息,然后再進(jìn)行針對(duì)性的識(shí)別,在此過(guò)程中人工智能起到的作用是將圖片轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字矩陣形式,通過(guò)使用銳化、去噪、邊緣提取等方法抽取圖像主要特征;第二步,利用人工智能計(jì)算技術(shù)在分類器中進(jìn)行圖像識(shí)別,分類器中有大量的圖像樣本,并且進(jìn)行了專業(yè)的訓(xùn)練,進(jìn)而構(gòu)建出根據(jù)樣本的圖像識(shí)別規(guī)則,依靠規(guī)則操作能夠快速篩選出有效特征,進(jìn)而顯示出最終的識(shí)別的結(jié)果。現(xiàn)階段生產(chǎn)的智能機(jī)器人可以利用人工智能技術(shù)利用隨機(jī)森林、支持向量機(jī)、卷積網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖像識(shí)別,因?yàn)槠渚邆涓咝运员粡V泛應(yīng)用到識(shí)別在逃犯罪分子、識(shí)別質(zhì)檢不合格產(chǎn)品、智能門禁監(jiān)控等工作之中,為人類生活帶來(lái)很大的便利。

  2 運(yùn)動(dòng)檢測(cè)

  智能機(jī)器人同樣可以應(yīng)用到運(yùn)動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域之中,其主要工作是通過(guò)識(shí)別視頻圖像判斷這類運(yùn)動(dòng)的前景目標(biāo),但是在此過(guò)程中對(duì)智能機(jī)器人提出了如下要求:第一,對(duì)如光照等自然環(huán)境的緩慢變化不敏感;第二,能夠快速適應(yīng)場(chǎng)景中出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)干擾物體,例如:樹(shù)木、水面波動(dòng);第三,能夠在去除目標(biāo)陰影影響、背景干擾、通過(guò)檢測(cè)和分割的結(jié)果后滿足后續(xù)處理的進(jìn)度要求,在同時(shí)滿足以上三點(diǎn)要求后智能機(jī)器人才能正式投入到運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的使用之中[1]。

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  運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的主要工作原理也是圖像識(shí)別,視頻都是由多幀圖片組成,人工智能技術(shù)可以在獲取圖像的信息之后使用與之相對(duì)應(yīng)的方法進(jìn)行檢測(cè),一般常用的方法有光流法、幀間差分法、時(shí)間差分法、背景差分法等,其中使用范圍最廣的是背景差分法,因此這一方法的操作原理是將待檢測(cè)的圖像和背景模型進(jìn)行比較,然后判斷特征的變化、判斷統(tǒng)計(jì)特征的變化,結(jié)合判斷結(jié)果來(lái)分割運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。此外幀間差分法也是討論度較高的方法之一,提取視頻中連續(xù)的兩幀或是多幀圖像,然后進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè),此種方法對(duì)場(chǎng)景光線的變化不敏感,具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。

  3 家庭服務(wù)

  智能機(jī)器人還能應(yīng)用于家庭之中,可以為人類提供多種家庭服務(wù),例如掃地、運(yùn)輸、日常交流等,現(xiàn)階段已經(jīng)投入使用的設(shè)備有掃地機(jī)器人、智能音箱、智能插座等。在為人類提供家庭服務(wù)的過(guò)程中智能機(jī)器人能發(fā)揮出圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、智能操控、路徑規(guī)劃等多樣功能,而其中最受關(guān)注的莫過(guò)于語(yǔ)音識(shí)別功能,其工作原理為聲波轉(zhuǎn)換和詞義轉(zhuǎn)換,通過(guò)這樣的方法將人類語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為特定的文字,在做到能“聽(tīng)懂”后還要進(jìn)行聲學(xué)模擬訓(xùn)練和語(yǔ)言模擬訓(xùn)練,最后再經(jīng)過(guò)深度的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自然處理,人工智能技術(shù)可以在和人類進(jìn)行交流的過(guò)程中接收到有效的反饋信息,在此基礎(chǔ)上對(duì)自身技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步完善,提供更優(yōu)質(zhì)的家庭服務(wù)[2]。

  4 醫(yī)療應(yīng)用

  在人工智能的技術(shù)支持下,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的機(jī)器人質(zhì)量正在逐漸升高,因此醫(yī)療領(lǐng)域也開(kāi)始認(rèn)可智能機(jī)器人,并且積極地將其應(yīng)用到各個(gè)診療階段,我們能夠據(jù)此預(yù)測(cè),未來(lái)機(jī)器人很有可能成為醫(yī)療行業(yè)的剛性需求之一。醫(yī)療機(jī)器人的構(gòu)造有一定的特殊性,普遍存在的形態(tài)為機(jī)械臂,在投入使用時(shí)能夠用智能控制,從而擁有了實(shí)時(shí)追蹤的功能,因此可以將其應(yīng)用到各類臨床手術(shù)操作之中。除此之外遠(yuǎn)程醫(yī)療機(jī)器人也受到了廣泛的關(guān)注,因?yàn)槿肆Y源有限,所以目前國(guó)內(nèi)一部分偏遠(yuǎn)地區(qū)遇到醫(yī)療資源不足,當(dāng)?shù)鼐用裨庥隽?ldquo;看病難”的困擾,而通過(guò)操縱遠(yuǎn)程機(jī)器人能夠有效解決這一問(wèn)題[3]。

  除上述兩種機(jī)器人外具有擴(kuò)展性功能的機(jī)器人也是熱門討論話題,這類機(jī)器人更加智能,它能和醫(yī)護(hù)人員、病人通話,還能夠檢查病患的心跳和脈搏,甚至級(jí)別更高的還可以實(shí)施X射線透視技術(shù),為病人和醫(yī)護(hù)人員都提供了便利。同時(shí)它還能通過(guò)實(shí)時(shí)診斷的方式在多種治療方案中選出最有效的一種,然后自主生成完整的治療程序,在能保證精確度的情況下進(jìn)行手術(shù)。

  結(jié)束語(yǔ)

  綜上所述,隨著科技水平的逐年遞增,人工智能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到人們的生活之中,而在生產(chǎn)機(jī)器人的過(guò)程中使用人工智能技術(shù)會(huì)讓機(jī)器人的功能性有所增加,應(yīng)用范圍也隨之?dāng)U大,例如圖像識(shí)別技術(shù)在各類場(chǎng)景中的應(yīng)用、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、家庭服務(wù)、醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用等,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化的發(fā)展都起著至關(guān)重要的作用。——論文作者:萬(wàn)俊

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