機(jī)器人中的人工智能正在徹底改變世界，裝備并賦予機(jī)器人更高的智能、效率和認(rèn)知決策能力，在未來的行動(dòng)中。

機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，變得越來越適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。機(jī)器人的自主性可以細(xì)分為以下功能：感知、規(guī)劃、操控、導(dǎo)航和協(xié)作。將人工智能和機(jī)器人結(jié)合起來，通過加強(qiáng)學(xué)習(xí)，有利于實(shí)現(xiàn)更優(yōu)化的自主化程度。現(xiàn)有的機(jī)器人可以自主完成一套專門的任務(wù)，如駕駛汽車、搬運(yùn)箱子、撿拾物品等。

在過去的幾年里，計(jì)算機(jī)提高了傳感和視覺的質(zhì)量，導(dǎo)致人工智能在機(jī)器人技術(shù)中的另一個(gè)應(yīng)用得到改善：感知。這對于規(guī)劃以及建立自我意識至關(guān)重要，它能促進(jìn)機(jī)器人與環(huán)境中其他元素之間更順暢的互動(dòng)。這個(gè)領(lǐng)域也被稱為社會(huì)機(jī)器人學(xué)，包括認(rèn)知機(jī)器人學(xué)和人與機(jī)器人的交互。

人與機(jī)器人交互的基本思想指向提高機(jī)器人的感知能力和非語言交流能力，以使機(jī)器人能夠輕松地與人類并駕齊驅(qū)。認(rèn)知機(jī)器人則關(guān)注的是基于經(jīng)驗(yàn)和模仿人類認(rèn)知系統(tǒng)的知識獲取的自主能力。這也是人工智能進(jìn)步真正能夠大放異彩，克服眾多挑戰(zhàn)，重新定義機(jī)器人智能的地方。那么，這些由人工智能驅(qū)動(dòng)的技術(shù)有哪些支撐著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展呢？

新興技術(shù)與AI在機(jī)器人領(lǐng)域齊頭并進(jìn)

以下是一些可以補(bǔ)充人工智能的技術(shù)，為未來的機(jī)器人技術(shù)賦能。

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）。目前，在我們的家中，有許多智能設(shè)備隨叫隨到。此外，你還有工廠里的機(jī)器人，協(xié)助生產(chǎn)和其他活動(dòng)。物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步可以幫助機(jī)器人超越所有障礙，并被證明比他們的人類同行更好。

云計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)安全。隨著越來越多的工業(yè)設(shè)備采用在線運(yùn)行的方式，物理服務(wù)器對它們的管理可能是一個(gè)挑戰(zhàn)。云計(jì)算應(yīng)該提供理想的流程來存儲(chǔ)、管理、監(jiān)控，甚至保護(hù)這些設(shè)備不受威脅行為者的影響。

通信技術(shù)：5G將成為通信的未來。隨著人工智能和機(jī)器人的發(fā)展，各行業(yè)將需要高質(zhì)量的通信來操作/管理工業(yè)機(jī)器人和其他機(jī)器人。

機(jī)器人中新興的AI/ML應(yīng)用

在自動(dòng)化成為各行各業(yè)常態(tài)的今天，人們越來越需要機(jī)器人和其他技術(shù)，如AI-ML，為客戶提供一系列服務(wù)。人們選擇相信機(jī)器人可以取代人類勞動(dòng)并使其被淘汰的觀念。然而，這是不可行的。一個(gè)管理良好的人工智能機(jī)器人可以補(bǔ)充人類的努力，提供更好的服務(wù)，但它永遠(yuǎn)無法使人類的干預(yù)百分之百地被淘汰。現(xiàn)在讓我們看看人工智能在機(jī)器人中的新興應(yīng)用。

計(jì)算機(jī)視覺

雖然有關(guān)聯(lián)，但正確的說法必須是機(jī)器視覺或機(jī)器人視覺。賦予機(jī)器人視覺能力不僅僅包括計(jì)算機(jī)算法，工程師還需要考慮幫助機(jī)器人處理物理數(shù)據(jù)的攝像頭硬件。機(jī)器人視覺和機(jī)器視覺在運(yùn)動(dòng)學(xué)上有一點(diǎn)區(qū)別。機(jī)器人視覺涉及到機(jī)器人對物理環(huán)境的影響能力和參考框架的校準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)推動(dòng)了計(jì)算機(jī)視覺的研究，有助于改進(jìn)基于ML的預(yù)測學(xué)習(xí)技術(shù)。自動(dòng)車輛和無人機(jī)正在利用激光雷達(dá)、超聲波和雷達(dá)技術(shù)來提供基于360度視覺的應(yīng)用。以下是一些機(jī)器視覺在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用。

半導(dǎo)體行業(yè)

半導(dǎo)體行業(yè)一直在部署機(jī)器人進(jìn)行機(jī)械以及智能任務(wù)的制造操作，這需要機(jī)器視覺。這些任務(wù)圍繞著缺陷檢測及其分類。機(jī)器人使用機(jī)器視覺來處理從機(jī)器人中實(shí)施的高分辨率攝像頭獲得的圖像。

在零售業(yè)中，自動(dòng)化有多種表現(xiàn)形式。一些比較成熟的應(yīng)用與配送和裝運(yùn)活動(dòng)有關(guān)，如分類、包裝等。一個(gè)相對較新的應(yīng)用是機(jī)器人在客戶服務(wù)中的使用，以協(xié)助尋找、定位、建議顧客正在尋找的物品。機(jī)器視覺在這里幫助進(jìn)行物體（物品）和人臉（顧客）識別。

店鋪庫存管理是零售行業(yè)的另一個(gè)應(yīng)用。這個(gè)功能與掃描貨架、統(tǒng)計(jì)可用庫存等有關(guān)。為了執(zhí)行這些任務(wù)，機(jī)器人需要能夠識別產(chǎn)品代碼和價(jià)格，這是機(jī)器視覺的另一個(gè)應(yīng)用。這類零售機(jī)器人的兩個(gè)很好的例子是Tally（世界上第一個(gè)機(jī)器人自主貨架審計(jì)和分析解決方案）和OSHbot（在Orchard's的部分門店中使用的人型機(jī)器人，幫助他們找到他們要找的產(chǎn)品）。

農(nóng)業(yè)

農(nóng)業(yè)機(jī)器人執(zhí)行的許多任務(wù)都需要機(jī)器視覺算法。從播種到處理雜草，機(jī)器視覺確保了所有這些任務(wù)的成功執(zhí)行。例如，在無人駕駛拖拉機(jī)中，負(fù)責(zé)耕種的拖拉機(jī)利用機(jī)器視覺來導(dǎo)航它們的路徑，對物體進(jìn)行分類并避開障礙物。同樣的原理也適用于播種，使機(jī)器人能夠緊跟行間，將種子植入到應(yīng)該植入的地方。這種人工智能應(yīng)用輔助的另一組任務(wù)是果蔬的采摘。通過機(jī)器視覺算法來完善蔬果的導(dǎo)航和檢測過程。

模仿學(xué)習(xí)

模仿學(xué)習(xí)方法使用貝葉斯或概率模型，讓機(jī)器人在世界中行動(dòng)，使其回報(bào)最大化。工業(yè)應(yīng)用包括腿部運(yùn)動(dòng)、多地形移動(dòng)導(dǎo)航器和仿人機(jī)器人，部署逆向最優(yōu)控制方法。這種原理也被稱為機(jī)器人示范學(xué)習(xí)或機(jī)器人編程(LfD)示范(PbD)，其根源在于最終用戶可以教機(jī)器人執(zhí)行額外的任務(wù)，而無需任何編程。在這種方法中，通常為機(jī)器人提供一系列已經(jīng)知道的行為和動(dòng)作，這些行為和動(dòng)作要么是事先學(xué)習(xí)的，要么是預(yù)先編程的。下面的圖形說明了這方面的例子。

自我監(jiān)督學(xué)習(xí)

這是一種學(xué)習(xí)方法，有助于讓機(jī)器人'變得聰明。他們利用人工智能來生成他們的訓(xùn)練例子，以提高性能。他們使用近距離數(shù)據(jù)來檢測和拒絕物體，例如，灰塵和雪，并識別粗糙地形中的障礙物。自我監(jiān)督學(xué)習(xí)也被用于車輛動(dòng)力學(xué)建模和3D場景分析。另一個(gè)相關(guān)的應(yīng)用是工具的操作，通過面向任務(wù)的抓取促進(jìn)工具的定位，從而實(shí)現(xiàn)工具的操作。例如，抓起一把錘子，用它來掃地或敲擊的任務(wù)。

輔助和醫(yī)療技術(shù)

輔助機(jī)器人可以捕捉數(shù)據(jù)，處理信息，并執(zhí)行可以讓老一輩和殘疾人受益的動(dòng)作。這種人工智能技術(shù)也被用于駕駛輔助工具中。此外，還有提供治療效益的運(yùn)動(dòng)治療機(jī)器人。以下是一些醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)和技術(shù)的進(jìn)步。

外科手術(shù)

也許是最常用的醫(yī)療機(jī)器人之一，達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)幫助外科醫(yī)生在進(jìn)行手術(shù)時(shí)，只需做幾個(gè)非常小而精確的切口。這意味著更少的失血和感染并發(fā)癥，從而使病人的恢復(fù)過程更快。

診斷系統(tǒng)

這也是醫(yī)療機(jī)器人真正可以大顯身手的地方。利用AI和ML，機(jī)器人可以更好地完成診斷任務(wù)。一個(gè)例子是利用面部識別軟件對患者進(jìn)行一些疾病和障礙的篩查。人工智能可以掃描醫(yī)療文件和記錄，以識別中風(fēng)、糖尿病等疾病的高危患者。

活檢

MURAB項(xiàng)目（核磁共振和超聲機(jī)器人輔助活檢）是一種旨在通過活檢進(jìn)行早期癌癥診斷的技術(shù)。MURAB通過微創(chuàng)手術(shù)掃描并收集數(shù)據(jù)，為外科醫(yī)生提供3D圖像，讓他們知道自己需要從哪里準(zhǔn)確獲得活檢。

綜上所述，AI和ML可以大規(guī)模改變機(jī)器人行業(yè)。不得不承認(rèn)，該技術(shù)仍處于起步階段，還有很大的發(fā)展空間。然而，發(fā)展中的技術(shù)將確保AI繼續(xù)為機(jī)器人領(lǐng)域賦能。AI-ML與其他新興技術(shù)一起，可以在未來將AI機(jī)器人的邊界推向一個(gè)完全不同的水平。