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智能機器人方案開發(fā)
作為面向未來的現(xiàn)代化技術(shù)，機器人技術(shù)涉及的相關(guān)學(xué)科有傳感器、計算機、通訊、控制、人工智能、微電子等技術(shù)學(xué)科、仿生學(xué)、材料科學(xué)、數(shù)學(xué)方法等諸多學(xué)科。機器人技術(shù)可以認為是和網(wǎng)絡(luò)，基因，通信，計算機技術(shù)等一樣的高新技術(shù)。
一、智能機器人技術(shù)簡介
機器人在我國科學(xué)家口中的定義是一種具有高度靈活性的自動化機器，因為它具備一些如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力等智能能力與人或生物相似，所以它的定義在我們眼里多種多樣。一套機器人主要包括：（1）設(shè)備上面或周圍的傳感器，可提供有用信息反饋通過感知周邊環(huán)境然后向裝備。（2）可以與周邊環(huán)境進行互交的車輪盤平臺、手臂或者別的裝備的機械設(shè)備。（3）按照實際情況控制系統(tǒng)執(zhí)行指定動作并且根據(jù)設(shè)備運行情況處理傳感輸入。
可以有效地提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量的機器人是最原始形式的工業(yè)機器人，廣泛應(yīng)用在在裝配、切割、焊接、除銹、噴漆等方面，有效的改善了人們的勞動條件。作為必然的發(fā)展趨勢和根本結(jié)果，機器人預(yù)計在不久的將來社會中必將會得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展。
工業(yè)機器人和特種機器人，是研究機器人的專家們從應(yīng)用需要出發(fā)將機器人分成的兩大類。工業(yè)機器人是指為工業(yè)制造業(yè)多關(guān)節(jié)機械手或多自由度機器人的機器人，用于非制作業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進機器人，也就是除上述工業(yè)機器人之外的稱為特種機器人。當(dāng)前，從應(yīng)用需要出發(fā)，機器人也同樣被國際上研究機器人的學(xué)者們分成了兩類：一類是制作環(huán)境下的工業(yè)機器人。另一類則是非工業(yè)制造環(huán)境下的服務(wù)與仿生機器人。
我國取得了傲人顯著成績在工業(yè)機器人、特種機器人和智能機器人各個方面，盡管我們國家機器人學(xué)研究起步較晚，但進步很快。為了讓我國機器人變得更加先進，我們需要加大對單片機技術(shù)的研究和發(fā)展。
二、單片機技術(shù)與智能機器人控制系統(tǒng)
2.1驅(qū)動系統(tǒng)
單片機對機器人控制系統(tǒng)中的動能控制，核心操作是應(yīng)用芯片技術(shù)將芯片進行集成驅(qū)動實現(xiàn)這一要求。為了實現(xiàn)控制機器人的驅(qū)動，要對較弱的電流信號進行加強和放大，還要對驅(qū)動繼電器后置控制操作電機。為了有效地保護基極和放大電流，在驅(qū)動模塊中加入了三極管，一種存在驅(qū)動模塊中的自動開關(guān)繼電器的獨特之處是保護和轉(zhuǎn)換了電路，進而使電路正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)電路的自動調(diào)節(jié)功能，對機器向前、向后等簡單動作進行操作。這一技術(shù)的運用是靠驅(qū)動模塊電路的，該電流的輸入優(yōu)點在于不會干擾其他控制系統(tǒng)的同步運營，驅(qū)動電機可以安全運行。保證了機器人前進、后退運動的精準度。
2.2視覺控制系統(tǒng)
機器人視覺系統(tǒng)的叫法，其實講的是為了轉(zhuǎn)換為機器人能夠識別的信號，進而進行分析解釋從獲取外界環(huán)境物體的圖像，從而辨識物體的系統(tǒng)。人眼的視覺捕捉和識別功能可以被機器人完成通過機器人的視覺系統(tǒng)。機器人實際運動時的過程是，首先進行實時定位通過定位傳感器，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，再放大信號功率，最后位置信息被接收后傳入到單片機中。將接收的信號和具有初始閾值單片機對比后再進行濾波處理，最后將得到的信號反饋到驅(qū)動電機，控制系統(tǒng)會自動進行調(diào)節(jié)，機器人會根據(jù)電機轉(zhuǎn)速輸入信號頻率的不同按照不同設(shè)定方向行走。機器人完全通過視覺感知技術(shù)對外部世界進行辨識的。
2.3地面探測系統(tǒng)
地面探測系統(tǒng)借鑒的是模仿人的聽覺功能，利用機器人的接受功能將聲音信號通過過濾進行判斷并轉(zhuǎn)化成執(zhí)行指令。機器人自動通過控制系統(tǒng)進行相應(yīng)的操作，當(dāng)機器人安裝的亞超聲模塊中就會通過控制系統(tǒng)進行相應(yīng)的操作，當(dāng)傳感器接收到外部的亞超聲信號時就會自動模仿人類的聽覺功能。為了使模擬時觸發(fā)到單片機上的控制模塊（用于亞超聲信號的接收），特意設(shè)計了光電開關(guān)在開關(guān)模塊上。為了保持位于單片機上的開關(guān)，控制開關(guān)所默認接收的信號為低電平新號。
2.4校正步伐系統(tǒng)
兩個光電耦合器安裝在機器人腿上的擋片之中，在機器人在步行測試中，光電耦合器的開啟和關(guān)閉，由腿部的擋片循環(huán)往復(fù)控制。機器人的正常行走依托的是單片機校正步伐系統(tǒng)，該系統(tǒng)相應(yīng)控制單元收到交替間歇的信號的時候，倘若控制系統(tǒng)收到的信號是疊加連續(xù)的，說明機器人前后的步伐出現(xiàn)了不協(xié)調(diào)，馬上需通過步伐校正系統(tǒng)對機器人的行走進行校正操作。而導(dǎo)致機器人兩只腳的行走腳步不相同的直接原因是：兩只腳的一般轉(zhuǎn)動速率不相同。機器人在實際運動之中出現(xiàn)前后左右協(xié)調(diào)步伐紊亂的現(xiàn)象，就只能借助借助校正步伐系統(tǒng)（主要是通過光電耦合器實現(xiàn)的）才能進行糾正。
三、智能機器人控制系統(tǒng)開發(fā)方案
機器人智能行走和各種感觀功能，是靠單片機控制技術(shù)可以實現(xiàn)的。機器人在啟動后要能夠進行正常的行走運動，可以通過語音給機器人發(fā)出“搜索目標”類似的指令，作為相應(yīng)的操作指令，“正在搜索目標中”這時的提示會出現(xiàn)在液晶顯示屏幕上。朝著指定的目標進行移動時，系統(tǒng)會通過語言系統(tǒng)在當(dāng)機器人找到指定目標時提示。機器人會在前進移動過程中發(fā)現(xiàn)障礙物體時，通過相應(yīng)的視覺控制系統(tǒng)和紅外測距系統(tǒng)。為了能改變路線，避讓障礙物，測量障礙物體與機器人之間的相對位置，同時液晶顯示屏上會出現(xiàn)對應(yīng)的提示。碰到障礙物觸發(fā)時，會激發(fā)語言系統(tǒng)操作，觸覺系統(tǒng)會在機器人行走過程中觸發(fā)，控制人員會收到相應(yīng)的語音提示，系統(tǒng)會同時報告相應(yīng)的情況；系統(tǒng)在前方路段出現(xiàn)特殊斷層等情況時，發(fā)出相應(yīng)的語音警告并且做出后退或停止的操作。為了保障機器人的正常走路，校正步伐系統(tǒng)會在機器人在行走過程中發(fā)生步伐錯誤時啟動，糾正電機的不同步問題。
四、藍牙智能機器人方案設(shè)計示例
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類成功研制了許多現(xiàn)代化、高科技的機器設(shè)備，這些設(shè)備往往在某些方面具有不可比擬的優(yōu)勢以及強大的功能。但是，和自然界的生物比起來，在結(jié)構(gòu)特點、運動特性、適應(yīng)性、生存能力等方面卻望塵莫及。這是因為自然界的生物經(jīng)歷了億萬年的適應(yīng)、進化、發(fā)展過程，經(jīng)受住了嚴酷的自然選擇，這才使得生物體在這些方面得天獨厚、巧奪天工，使其生物特性趨于完美。道法自然，通過向自然界學(xué)習(xí)來獲取技術(shù)發(fā)明的靈感，采用仿生學(xué)原理，往往能夠設(shè)計出運動特性更加靈活、結(jié)構(gòu)特點更加合理的機器設(shè)備。
4.1智能昆蟲機器人技術(shù)開發(fā)原理
由于地球上環(huán)境的惡化，自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，因此需要能夠適應(yīng)復(fù)雜、惡劣、危險環(huán)境的高度自動化裝備來進行作業(yè)，保障相關(guān)人員的生命安全，提高救援效率與作業(yè)能力。而仿生學(xué)正是通過研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、形狀、原理、行為以及相互作用，從自然界來獲取設(shè)計研究的靈感，設(shè)計出同時兼具機器與生物共同優(yōu)點的機器設(shè)備。這些機器設(shè)備在軍事、救災(zāi)等方面有著諸多用途；譬如在軍事行動中進行攻擊、排雷等危險作業(yè)，在救災(zāi)時進入危險環(huán)境對人員進行搜救以及物資的運輸?shù)?；另外，在人類進行太空探索、星球探測和深海探測等未知環(huán)境的探索時也發(fā)揮著不可替代的作用。
智能昆蟲機器人的設(shè)計研究主要涉及到嵌入式、藍牙通信、傳感器、數(shù)字電子與模擬電子等技術(shù)。隨著近年來電子技術(shù)與計算機技術(shù)等學(xué)科的飛速發(fā)展，嵌入式技術(shù)作為一門綜合交叉性技術(shù)，也得到了長足的進步。嵌入式系統(tǒng)作為一種能夠執(zhí)行特定功能、軟硬件可裁剪的應(yīng)用型系統(tǒng)，能夠適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對于功耗、成本、可靠性等方面的嚴格要求，所以在近年來取得了極大的發(fā)展。作為嵌入式系統(tǒng)的一種典型應(yīng)用，目前普遍使用的移動端設(shè)備———智能手機也屬于嵌入式設(shè)備的范疇。通過移動端嵌入式設(shè)備作為控制終端，對具有專用功能的嵌入式應(yīng)用產(chǎn)品進行遠程便捷控制，誕生了許多現(xiàn)代化產(chǎn)品，大大地方便了人們的生活與工作。
經(jīng)過30多年的發(fā)展，嵌入式技術(shù)已經(jīng)跨越了4個階段:最初階段嵌入式技術(shù)只是利用單個芯片為核心的可編程控制器所設(shè)計構(gòu)建的系統(tǒng)；之后發(fā)展到包含有C P U以及簡單的操作系統(tǒng)的新式嵌入式技術(shù)，進入了嵌入式技術(shù)發(fā)展的第2階段；而第3階段的標志則是成熟的嵌入式系統(tǒng)；目前正處于的第四階段，其主要標志就是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入，是計算機、通信、微電子以及半導(dǎo)體等技術(shù)融合的結(jié)果。
藍牙通信技術(shù)自1994年由愛立信首先提出后，由于其對于多設(shè)備連接的支持，解決了數(shù)據(jù)同步問題，因此得到了迅速的發(fā)展，目前管理機構(gòu)B luetooth SIG(Bluetooth SpecialInterest Group，藍牙技術(shù)聯(lián)盟)已經(jīng)發(fā)布了第5代版本“藍牙5”。目前較為先進的藍牙模塊均采用了藍牙低功耗技術(shù)(Bluetooth low energy，BLE)，在實現(xiàn)更遠距離傳輸?shù)耐瑫r，降低了模塊功耗。
另外，作為信息技術(shù)的三大支柱之一，傳感器、計算機和通信技術(shù)一樣都是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展程度的重要標志。傳感器是獲取信息的重要手段，能夠?qū)⑻囟ǖ谋粶y物理量轉(zhuǎn)換成可用的輸出信號。傳感技術(shù)隨著現(xiàn)代科學(xué)的進步也得到了長足的發(fā)展，總的來說，傳感器技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了3個階段:結(jié)構(gòu)型傳感器、固體傳感器、智能傳感器。由于其與現(xiàn)代科學(xué)關(guān)系密切，對各學(xué)科的進一步發(fā)展有巨大的促進與助力，許多發(fā)達國家把其當(dāng)做一個時代的標志，而我國也在“十五”計劃中將傳感器列為重點科技研究發(fā)展項目之一。
與輪式機器人相比，昆蟲機器人在非結(jié)構(gòu)化、惡劣的地理環(huán)境中具有得天獨厚的優(yōu)勢，可以到達常規(guī)輪式機器設(shè)備無法行動的地方進行作業(yè)。本文基于Arduino主控實現(xiàn)的智能昆蟲機器人，集成了距離傳感器、藍牙通信、紅外通信、信號燈、蜂鳴器和TTL串口語音模塊，并通過主控芯片ATmega328的總體協(xié)調(diào)控制，解決了在實際作業(yè)中所遇到的自動避障、遠程控制、集群交互通信、智能提示等問題，在面對復(fù)雜地形時擁有更強的適應(yīng)能力和靈活性。
4.2智能昆蟲機器人總體架構(gòu)
根據(jù)智能昆蟲機器人的主要功能需求，設(shè)計了如圖1所示的硬件總體架構(gòu)。
其中，通過Risym HC-05無線藍牙模塊來實現(xiàn)藍牙通信，該模塊負責(zé)與手機控制端APP進行通信，接收APP發(fā)來的指令請求，轉(zhuǎn)交給ATmega328微處理器執(zhí)行。GP2Y0A21距離傳感器實時監(jiān)測機器人周邊環(huán)境中障礙物信息，并將所獲取的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送給ATmega328微處理器進行處理。電源模塊負責(zé)為機器人整體供電。串口調(diào)試模塊負責(zé)與PC機連接進行固件的燒寫以及相關(guān)調(diào)試工作。系統(tǒng)中共集成了3個微型伺服電機，為機器人行走提供動力。紅外通信模塊實現(xiàn)了收、發(fā)兩部分功能，為機器人之間的協(xié)作通信提供支持。蜂鳴器模塊用于機器人遇到障礙或者緊急狀況時的警報提示。TTL串口語音模塊用于向用戶進行語音提示以及語音交互。信號燈模塊對電源狀態(tài)、藍牙連接狀態(tài)和數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)進行提示。
五、智能機器人方案設(shè)計流程
5.1主控模塊
主控模塊的核心即ATmega328微控制器，系統(tǒng)時鐘頻率為16 MHz，正常工作電壓為直流5 V，主控模塊包含有4個數(shù)字輸入口，4個模擬輸入口，兩個P WM口，1組UART端口，1組I2C端口，1個Micro USB接口，2組電源端口。
5.2硬件接口設(shè)計
（1）接口概述：為了實現(xiàn)機器人所需功能，硬件主控板集成的接口如表1所示。基于結(jié)構(gòu)與功能模塊設(shè)計，硬件主控板結(jié)構(gòu)如圖5所示。
（2）ICSP接口：ICSP-in circuit serial programmable，在線串口編程，其本質(zhì)是一種在線燒寫程序的方式，主要功能是將用戶代碼編譯并燒寫到微處理器ROM中。
5.3通信協(xié)議
機器人與移動端之間的通信采用藍牙通信，藍牙協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)自下而上可分為3個部分:硬件層、協(xié)議層、應(yīng)用層。其中，硬件層主要包括鏈路管理層(LM)、基帶層(BB)和射頻層(RF)。協(xié)議層包括邏輯鏈路控制與適配協(xié)議(L2CAP)和電話通信協(xié)議(TCS)。
與常用的Socket套接字通信模式類似，Bluetooth Socket通信中由Bluetooth Socket和Bluetooth Server Socket分別充當(dāng)客戶端和服務(wù)器。首先由服務(wù)器端Bluetooth Server Socket對象創(chuàng)建一個Bluetooth Socket對象，調(diào)用Bluetooth Server Socket的accept()來獲取，而客戶端則通過調(diào)用Bluetooth Device的createRfcomm Socket To Service Record()來獲取；在服務(wù)器啟動服務(wù)之后，accept()進行阻塞，直到客戶端connect()成功連接服務(wù)器，服務(wù)器將Bluetooth Socket對象返回給客戶端，建立連接后，服務(wù)器和客戶端的Bluetooth Socket對象能夠獲取到輸入輸出流，從而進行下一步的通信。
5.4機器人軟件開發(fā)
根據(jù)藍牙連接流程依次進行藍牙的連接與通信測試。首先打開藍牙，通過搜索設(shè)備搜索機器人中集成的藍牙模塊進行配對，配對成功之后通過CONNECT建立連接，連接建立之后即可通過控制按鈕控制機器人行動。
昆蟲機器人移動端控制測試結(jié)束后，對昆蟲機器人進行了自動避障測試，測試結(jié)果證明機器人能夠在多種不規(guī)則地形中行動，并在合理范圍內(nèi)對所遇障礙進行自動規(guī)避。另外，通過多個機器人之間的聯(lián)合測試，驗證了機器人之間進行紅外集群通信的有效性，并利用特定機器人對智能語音提示與蜂鳴器警告功能進行了測試，結(jié)果證明了TTL串口語音模塊的有效性。
六、智能機器人的歷史與發(fā)展前景
智能機器人是一種具備一些與人或其他生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力，具有高度靈活性的自動化機器。智能機器人相較于一般機器人而言，具有感知周圍環(huán)境的能力，并且能對周圍的環(huán)境進行分析，調(diào)整自己的行為來達到操作者的要求，甚至能夠在信息不充分及環(huán)境迅速變化的情況下完成動作。智能機器人的應(yīng)用場景隨技術(shù)的不斷發(fā)展而得到極大的擴展，在諸如工農(nóng)業(yè)發(fā)展、社會服務(wù)、軍事等各個領(lǐng)域，智能機器人都有著極大的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。
機器人技術(shù)的發(fā)展，是科學(xué)技術(shù)共同發(fā)展的結(jié)果，它的發(fā)展起源于第二次世界大戰(zhàn)后，人員的匱乏以及人口老齡化的加劇，勞動力越來越緊缺，而傳統(tǒng)的機器人離不開人的控制，這時人們對機器人的智能化需求不斷提高，技術(shù)的發(fā)展使得機器人變得越來越趨向于智能化。
我們一般把機器人分為三代：第一代是“可編程機器人”；第二代是“感知機器人”；第三代就是智能機器人。20世紀80年代，人工智能的發(fā)展呈壯大之勢，幾年后藝術(shù)機器人AARON誕生，能夠創(chuàng)作一些抽象派畫作。隨著人工智能的爆發(fā)，許多智能機器人也開始逐步誕生，像智能園丁、手術(shù)機器人這樣的智能化機器人層出不窮。而現(xiàn)在智能機器人的發(fā)展仍未止步，我們也期待著更便捷的機器人的誕生。
按現(xiàn)在的趨勢來看，智能機器人將會向更智能化的方向發(fā)展：能處理更多信息、能完成更復(fù)雜的指令、有著更人性化的人機界面、操作更為簡單等。智能機器人從誕生至今，與我們?nèi)粘Ｉ畹年P(guān)系變得越來越密切，從商業(yè)到軍事，再到醫(yī)療等領(lǐng)域，無一不存在智能機器人的身影，隨著智能機器人的功能日益豐富，越來越多的崗位被智能機器人占據(jù)，部分崗位甚至不再需要人類，這時很多人開始擔(dān)心自己的就業(yè)問題。
七、智能機器人的應(yīng)用場景
7.1智能機器人在商業(yè)方面的應(yīng)用
智能機器人在商業(yè)方面的應(yīng)用最為普遍的就是掃地機器人，掃地機器人運用了信息融合技術(shù)和機器視覺技術(shù)，能夠自動在房間內(nèi)完成地板清理工作，從而完成地面清理。其通過自身雷達對房間布局進行測繪，并自動規(guī)劃最佳清掃路線，在電量不足的情況下也能夠自動回到充電處進行充電。
快遞分揀也是智能機器人比較典型的應(yīng)用領(lǐng)域，最近一些快遞公司的全自動快遞分揀機器人引起廣泛關(guān)注。快遞分揀機器人主要對長不超60cm，寬不超50cm，重量在5kg以下的小件包裹進行分揀。分揀員只需要將貨物放置在分揀機器人上，剩下的由分揀機器人處理。分揀機器人能夠自動對貨物進行掃碼、稱重，并能根據(jù)貨物的投送地點自動規(guī)劃最佳的投送路徑。
7.2智能機器人在軍事方面的應(yīng)用
智能軍用機器人可在戰(zhàn)場上更高效地執(zhí)行各種各樣的任務(wù)以及取代人類從事笨重或高危險作業(yè)。智能機器人在軍事方面有著廣泛的應(yīng)用前景，因而受到世界各國的重視?！叭馈眰刹闄C器人在戰(zhàn)場上可被用于對核沾染、化學(xué)染毒和生物污染進行偵測、識別、標記和取樣。
智能機器人在軍事方面用的比較多的是在無人機領(lǐng)域，北航研發(fā)的融合了更先進的飛控系統(tǒng)的天鷹無人機在偵查時能自動對目標進行搜索和跟蹤；電子對抗時，只需要地面控制人員發(fā)送一條指令，天鷹無人機就能自動綜合處理目標位置、自身人物設(shè)備性能以及自身飛行高度和速度等信息，自動生成最佳航線，并自動進入攻擊狀態(tài)或?qū)範顟B(tài)，也具備了自動對目標進行打擊的能力。
7.3智能機器人在醫(yī)療方面的應(yīng)用
智能機器人在醫(yī)療方面可用于疾病診斷，如對醫(yī)療圖像進行分析、對疾病的判斷、通過對相似病例的比對提出治療方案等。在諸如癌癥治療等這樣信息復(fù)雜且規(guī)模巨大的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，人類難以全面分析所有信息，因而誤診時有發(fā)生。全面分析各方面信息，從而減少誤診率，就是智能機器人疾病診斷的價值所在。據(jù)IBM稱，沃森也許比此前任何一臺機器處理信息更快速，提出診療建議更智能。沃森可以通過詢問病人的病癥、病史，通過使用人工智能技術(shù)等，綜合從各渠道獲取的信息，迅速給出診斷提示和治療意見。沃森對病人的診斷甚至能比高資歷醫(yī)生更準確。
手術(shù)是救治病人的一類重要手段，而需要手術(shù)的病人多的時候，人類有限的體力、眼力和精力往往難以應(yīng)付。手術(shù)機器人的誕生則大大減輕了人類的負擔(dān)，高倍率的三維鏡頭讓人看得更清楚，從而提高手術(shù)精度，利用機械臂可以使切出來的傷口更細小，主刀醫(yī)生操控機械臂進行手術(shù)也避免了手術(shù)過程中流汗的麻煩，控制系統(tǒng)的智能減震也避免了因醫(yī)生手抖而造成的誤操作。
前幾年出現(xiàn)的“達芬奇”手術(shù)機器人對葡萄皮進行縫合的畫面讓人們?yōu)槭中g(shù)機器人的精準而驚嘆，它能將精準、不知疲倦的手術(shù)機器人勢必會成為人類醫(yī)療領(lǐng)域的好幫手。
八、智能機器人的關(guān)鍵技術(shù)
8.1人機交互技術(shù)
人機交互就是通過計算機輸入、輸出設(shè)備，以有效的方式實現(xiàn)人與計算機對話的技術(shù)。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，人與計算機之間的對話語言更加的多種多樣，它可以是聲音信號、動作信號，甚至是腦電波信號等。
傳統(tǒng)的機器人只能夠按照已經(jīng)編好的程序指令執(zhí)行動作，需要改變?nèi)蝿?wù)的話就需要對程序進行改動，甚至是重新編寫一整套程序，而如今的智能機器人通過先進的人機交互技術(shù)已經(jīng)可以做到隨時修改任務(wù)指令，而且不需要對程序進行編寫，只需要一句話或者一個動作就可以讓機器人去執(zhí)行另外的指令。與傳統(tǒng)機器人相比較，智能機器人的交互方式更方便也更靈活。
人機交互的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，如應(yīng)用于可穿戴式計算機的動作識別技術(shù)，應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實、遙控機器人及遠程醫(yī)療等的觸覺交互技術(shù)，應(yīng)用于智能手機的智能語音輸入技術(shù)等。
8.2信息融合技術(shù)
信息融合就是指利用計算機技術(shù)對按時序獲得的若干傳感器的觀測信息在一定準則下加以自動分析、綜合處理，以完成所需的決策和估計任務(wù)而進行的信息處理過程。綜合處理各種各樣的信息是智能機器人的價值之一，當(dāng)智能機器人收集到如氣壓、溫度、濕度等多種信息后，需要解決信息冗余的問題，就必須進行信息融合。
在軍事領(lǐng)域上，飛機的飛行受風(fēng)速、風(fēng)向、海拔等因素的影響，我們需要綜合考慮這一系列信息從而做出決策，這時就會使用到信息融合技術(shù)。如上文說到的天鷹無人機對自身任務(wù)設(shè)備、目標位置、飛行高度及速度等信息的綜合處理，就是將這一系列參數(shù)進行信息融合，自動生成最佳航線便是對信息融合后的決策。
8.3機器視覺技術(shù)
機器需要感知外界環(huán)境，最重要的就是通過機器視覺技術(shù)獲取外界信息。機器視覺是指把視覺信息作為輸入，并對信息進行處理，進而提取出有用的信息提供給機器。
機器視覺系統(tǒng)在現(xiàn)代化自動生產(chǎn)過程中廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。如在醫(yī)療圖像分析上，通過機器視覺技術(shù)，醫(yī)療系統(tǒng)可以將圖像信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信號，從而能進行對圖像的血細胞分類計數(shù)、染色體狀況分析等操作；在金屬探傷方面，通過機器視覺技術(shù)，對金屬內(nèi)部狀況進行分析。
一些涉及不適宜人類工作的環(huán)境或人類視覺的精度不足以滿足要求的領(lǐng)域，常常會用到機器視覺，類似于金屬板表面自動控傷系統(tǒng)、汽車車身檢測系統(tǒng)、智能交通管理系統(tǒng)、汽車生產(chǎn)流水線檢測系統(tǒng)等與機器視覺技術(shù)密切相關(guān)。
結(jié)語
本文就智能昆蟲機器人的工作原理與相關(guān)技術(shù)進行了研究分析，并深入探究了該類型機器人在實際應(yīng)用中所具有的優(yōu)勢與具體適用場景?；谝陨涎芯糠治?，對昆蟲機器人的總體架構(gòu)、核心模塊、系統(tǒng)實現(xiàn)提出了具體的解決方案，可以實現(xiàn)自動避障、遠程控制、集群通信交互、智能提示等功能，并通過在實際運行環(huán)境中測試進行了驗證。
另外，單片機技術(shù)技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、智能儀器、機電產(chǎn)品、家用電器等領(lǐng)域，是自動控制技術(shù)的核心之一。機器人運動變得更為協(xié)調(diào)了，結(jié)構(gòu)設(shè)計制造變得更為簡化了，因為單片機技術(shù)在機器人控制系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用所以提高了機器人的穩(wěn)定性。當(dāng)前，我國機器人控制系統(tǒng)中對單片機技術(shù)的運用還處在起步階段，智能機器人的發(fā)展也將隨著單片機控制技術(shù)的不斷發(fā)展和完善實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
智能機器人的發(fā)展對傳統(tǒng)行業(yè)造成了不小的沖擊，卻也催生出了類似于“機器人助手”新的職業(yè)，就像是在工業(yè)革命中誕生的傳統(tǒng)機械替代了手工，卻也帶來了新的職業(yè)一樣。人類的工作將會由簡單重復(fù)的工作過渡到更有創(chuàng)造性的工作上，智能機器人的普及是無法避免的，我們只能不斷提高自己的綜合素質(zhì)來避免自己被替代。
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