服務機器人應用介紹
在一些科幻影片、電視片或影碟中,多少具有人外形的機器人常被用來協(xié)助或代替人去執(zhí)行人不樂意做或危險和困難的任務。今天在現(xiàn)實生活中能夠看到的最接近于人類的機器人可能要算家用機器人了。家用機器人能夠清掃地板而不碰到家具。不過它的價格目前還較高,影響到它的推廣應用。隨著家用機器人造價的大幅度降低,它將獲得日益廣泛的應用。
服務機器人尚處于開發(fā)及普及的早期階段,目前國際上對它還沒有普遍承認的嚴格定義,它的定義是由操作型工業(yè)機器人引申而來的。根據(jù)國際機器人聯(lián)合會(IFR)采用的初步定義,所謂服務機器人是一種半自主或全自主工作的機器人,它完成的是有益于人類健康的服務工作,但不包括那些從事生產(chǎn)的設(shè)備。另一種定義把服務機器人看做一種可自由編程的移動裝置,它至少有三個運動軸,可以部分地或全自動地完成服務工作。這些服務工作為個人或單位完成的,不指工業(yè)生產(chǎn)服務。
根據(jù)這個定義,操作型工業(yè)機器人也可以看做是服務機器人,如果它們裝備在非制造業(yè)的話。服務機器人往往是可以移動的(并非總是移動的)。在某些情況下,服務機器人是由一個移動平臺構(gòu)成,在它上面裝有一只或幾只手臂,其控制方式與工業(yè)機器人手臂的控制方式相同。
研制用來為病人看病、護理病人和協(xié)助病殘人員康復的機器人能夠極大地改善傷殘疾病人員的狀態(tài),以及改善癱瘓者(包括下肢及四肢癱瘓者)和被截肢者的生活條件。醫(yī)用機器人已應用于下列幾方面:
(1)診斷機器人,即配備有醫(yī)療診斷專家系統(tǒng)的機器人。
它們具有豐富的??平?jīng)驗,能為病人診脈,同病人進行有關(guān)病情的對話,并按病人的病情及體質(zhì)特點等,作出正確的診斷,給出最合適的藥方。
(2)護理機器人,是一些具有豐富護理經(jīng)驗的機器人護士或護師。
它們嚴格遵照醫(yī)生的指示,細心照料病人,按時為病人量體溫、服藥、送飲料或飲用水,并把病人的病情及時報告主治醫(yī)生。盡管診斷和護理機器人仍處在試用研究階段,但已顯示出它們的優(yōu)點。在此推薦:NAO機器人,一款適用于治療自閉癥的人形智能機器人。
(3)傷殘癱瘓康復機器人。
包括假肢(人造手和人造腳)、矯形(把機動化結(jié)構(gòu)裝在癱瘓者四肢周圍,以訓練他們的活動能力)以及遙控(利用四肢癱瘓者身上仍然維持有自身活動能力的器官部分,如舌頭、嘴、牙齒和眼睛肌肉等,來控制機器人,從而協(xié)助他們進行某些活動)等技術(shù)。
(4)家用機器人。
機器人已開始進入家庭和辦公室,用于代替人從事清掃、洗刷、守衛(wèi)、煮飯、照料小孩、接待、接電話、打印文件等。酒店售貨和餐廳服務機器人、炊事機器人和機器人保姆已不再是一種幻想。
(5)娛樂機器人。
包括文娛歌舞和體育機器人。在體育方面有救練機器人、比賽機器人,如乒乓機器人、網(wǎng)球機器人、柔道機器人、拳擊機器人、擊劍機器人、滑雪機器人、滑水機器人、滑冰機器人等。在娛樂方面有唱歌機器人、舞蹈機器人、樂隊機器人、影視表演機器人、雜技機器人、木偶機器人、戲劇機器人和機器人玩具等。值得特別指出的是足球機界人和仿生機器人。機器人足球比賽已成熱門,它不僅可以進行信息技術(shù)普及、進行高尚娛樂,而且是一個“高技術(shù)戰(zhàn)場”,對多智能體系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)的研究與發(fā)展將起到很大的推動作用。仿生智能玩具也是五花八門,有機器貓、機器鼠、機器狗、機器蛇、機器龜、機器鳥、機器恐龍、機器鯨、機器魚、機器蝦、機器蟹、機器蜂、機器蟻、機器蜂螂、機器蜻蜒和機器蒼蠅等。滅火機器人正在發(fā)展和推廣之中,并進行了比賽。
(6)醫(yī)療手術(shù)機器人近年來有所突破。
1998年5月德、法兩國醫(yī)生成功地用機器人完成了一例心臟瓣膜修復手術(shù),包括對病人心臟瓣膜的修整和再造。在手術(shù)過程中,一位有經(jīng)驗的心臟外科專家在距手術(shù)臺幾米外的控制臺上遙控著手術(shù)工具。手術(shù)工具通過一個小孔插人人體,并通過另一個插入病人體內(nèi)的三維視覺成像系統(tǒng)觀察手術(shù)的全過程,醫(yī)生通過機器人靈巧精確地完成復雜的手術(shù)。這次手術(shù)中使用的是美國直覺外科研究所研制的醫(yī)用遙控機器人系統(tǒng)。1998年6月,機器人又完成了首例閉胸冠狀動脈搭橋手術(shù),機器人技術(shù)與外科技術(shù)的結(jié)合,為有關(guān)病人帶來福音。直覺系統(tǒng)的研制成功,實現(xiàn)了一種全新的手術(shù)方法,優(yōu)化了傳統(tǒng)的小侵入手術(shù),揭開了人類用機器人進行遙控手術(shù)的序幕。
美國國家航空航天局正在研制一種能在太空進行腦外科手術(shù)的“太空機器人外科醫(yī)生”。日本已研制出
我國在張啟先院士領(lǐng)導下,由北京航空航天大學與海軍總醫(yī)院合作,于1997年5月研制成功一種醫(yī)療外科機器人系統(tǒng)CRAS-BH。它以立體定向神經(jīng)外科為應用背景,研究機器人技術(shù)和計算機技術(shù)在醫(yī)療外科(特別是神經(jīng)外科)中的相關(guān)理論、技術(shù)和應用,具有重要意義。自1997年5月以來,該機器人系統(tǒng)已為70多位病人實施了不開顱腦部的腦手術(shù),并全部獲得成功。
服務機器人還有送信機器人、導游機器人、加油機器人、建筑機器人、農(nóng)業(yè)及林業(yè)機器人等。其中,爬壁機器人既可用于清潔,又可用于建筑.要搜集服務機器人的可靠統(tǒng)計數(shù)據(jù)有許多困難,據(jù)ECE(聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會)及WR(國際機器人聯(lián)合會)的調(diào)查,到1998年底,世界服務機器人的總數(shù)估計最少為5000臺。如果清掃機器人及割草機器人的價格能夠較便宜,使得不僅專業(yè)部門而且家庭也買得起的話(每天它們只使用幾小時),那么服務機器人的市場可能會像微機市場一樣騰飛。服務機器人的另一個重要的增長領(lǐng)域是家用機器人,殘疾人用機器人,特別是醫(yī)療領(lǐng)域用的機器人,如外科用及輔助外科手術(shù)用的機器人。
1999-2002年,預計世界將裝備24000臺服務機器人,可能還有近50萬臺真空清掃機器人,這個數(shù)字還沒有包括較低級的娛樂機器人,這種機器人可能會有幾十萬臺。
(7)迎賓機器人。
迎賓機器人是集語音識別技術(shù)和智能運動技術(shù)于一身的高科技展品,該機器人為仿人型,身高、體形、表情等都力爭逼真,親切、可愛、美麗、大方、栩栩如生,給人以真切之感,體現(xiàn)人性化。
自主迎賓:將機器人放置會場、賓館、商場等活動及促銷現(xiàn)場,當賓客經(jīng)過時,機器人會主動打招呼:“您好!歡迎您光臨”賓客離開時,機器人會說:“您好,歡迎下次光臨”。
致迎賓辭:展示展覽機器人能夠在舞臺和現(xiàn)場向賓客致“歡迎辭”,“歡迎辭”可由用戶先擬定內(nèi)容,編程輸入后通過機器人特有的語音效果表達出來。
動作展示:展示期間,機器人可表演唱歌、講故事、背詩等才藝節(jié)目,機器人同時配備頭部、眼部、嘴部、手臂動作,充分展示機器人的娛樂功能。
人機對話:機器人具備當今科技最前沿的語音識別功能,現(xiàn)場賓客可使用麥克風向機器人提出眾多問題,對話內(nèi)容可以根據(jù)用戶需要制定,機器人則用幽默的語言回答賓客提問。通過人機對話,即可把本次活動或慶典的內(nèi)容充分展示給現(xiàn)場賓客,同時增加賓客的參與性、娛樂性,產(chǎn)生良好的互動效果。國內(nèi)知名機器人演出、機器人表演服務商:博樂機器人