2018年機(jī)器人領(lǐng)域十大最前沿技術(shù)盤點(diǎn)

2018年是機(jī)器人行業(yè)蓬勃發(fā)展的一年，人工智能的快速發(fā)展輻射到人們生活、生產(chǎn)制造的方方面面，尤其是AI＋機(jī)器人組合，讓機(jī)器人脫離了傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的形象，能看會(huì)聽的智能機(jī)器人、手機(jī)對面的客服機(jī)器人、各種仿生機(jī)器人價(jià)值已逐漸顯現(xiàn)，科技的發(fā)展從未停止，大數(shù)據(jù)分析讓機(jī)器人更智能，腦洞大開的電波控制機(jī)器人，邁向無人駕駛路上的自動(dòng)駕駛，無人物流、機(jī)器人“聽話”的激光導(dǎo)航……

最前沿的技術(shù)也將引領(lǐng)著一個(gè)行業(yè)未來的發(fā)展方向，編輯為您盤點(diǎn)2018年機(jī)器人領(lǐng)域十大技術(shù)，下面一起來看看：

一、語音交互技術(shù)

語音交互已經(jīng)成為人工智能領(lǐng)域最成熟也是落地最快的技術(shù)，尤其是深度學(xué)習(xí)的發(fā)展，將語音識(shí)別、語音合成以及自然語言理解的處理速度提升到了一個(gè)新的高度。國內(nèi)外企業(yè)都在不斷深入探索，結(jié)合了人工智能領(lǐng)域技術(shù)開發(fā)出來的人工智能語音識(shí)別機(jī)器人產(chǎn)品已經(jīng)成功替代了人工服務(wù)和銷售工作，現(xiàn)代的語音識(shí)別技術(shù)正在改變?nèi)藗冞M(jìn)行搜索、購物和發(fā)現(xiàn)娛樂內(nèi)容的方式。隨著語音助手應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，對機(jī)器說話將很快像對人說話一樣司空見慣。

微軟（亞洲）互聯(lián)網(wǎng)工程院宣布，推出新一代的語音交互技術(shù)“全雙工語音交互感官”（Full-duplex Voice Sense），并已完成產(chǎn)品化落地。全雙工本來是通訊傳輸領(lǐng)域的一個(gè)屬于，即允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上，與之對應(yīng)的就是半雙工。

傳統(tǒng)語音識(shí)別和機(jī)器對話時(shí)都類似于半雙工，無論單輪還是多輪連續(xù)識(shí)別，都需要你說完一句話，機(jī)器人才能理解并給出回應(yīng)，有點(diǎn)像傳統(tǒng)武俠游戲的回合式pick。

全雙工語音交互感官有四項(xiàng)核心技術(shù)：邊聽邊想、節(jié)奏控制器、聲音場景的理解、自然語言理解與生成模型。

這項(xiàng)新技術(shù)可以預(yù)測人類即將說出的內(nèi)容，實(shí)時(shí)生成回應(yīng)，并控制對話節(jié)奏，從而使長程語音交互成為可能。采用該技術(shù)的智能硬件設(shè)備，也不需要用戶每輪交互時(shí)都說出喚醒詞，僅需一次喚醒就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)對話，使人魚機(jī)器的對話更像人與人的自然交流。

二、大數(shù)據(jù)分析

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)越來越多，而人類的解讀能力是固定的。計(jì)算機(jī)可以幫助人類找到自己的盲點(diǎn)，數(shù)據(jù)化讓計(jì)算機(jī)和人類得以溝通和結(jié)合。人們迫切希望在由普通機(jī)器組成的大規(guī)模集群上實(shí)現(xiàn)高性能的以機(jī)器學(xué)習(xí)算法為核心的數(shù)據(jù)分析，為實(shí)際業(yè)務(wù)提供服務(wù)和指導(dǎo)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的最終變現(xiàn)?；诖髷?shù)據(jù)的分析模式最近只在全球制造業(yè)大量出現(xiàn)，其優(yōu)勢在于能夠優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源，提高設(shè)備服務(wù)。

AI智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展腳步已越來越接近市場，在云計(jì)算 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 以及計(jì)算機(jī) 移動(dòng)硬件等的支撐下，用數(shù)據(jù)決策 經(jīng)驗(yàn)逐步讓位的觀點(diǎn)被政府與社會(huì)各界接受并采用。機(jī)器人作為AI最為代表的集成產(chǎn)品，其自身功能自然而然與大數(shù)據(jù)密切高度關(guān)聯(lián)融合。

三、激光雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)

傳統(tǒng)AGV機(jī)器人大多采用磁軌導(dǎo)航技術(shù)，即在地面上貼好固定的磁帶，在電磁感應(yīng)創(chuàng)制能感受到磁場的強(qiáng)狂下，AGV便可在預(yù)先設(shè)定的路線上穿梭，處不美觀之外，還非常容易受損，維護(hù)成本高。

激光雷達(dá)是以發(fā)射激光束探測目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測信號(hào)（激光束）然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(hào)（目標(biāo)回波）與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較，作適當(dāng)處理后，就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息，如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)，從而對目標(biāo)進(jìn)行探測、跟蹤和識(shí)別。

激光雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃、避障、還可實(shí)現(xiàn)小于10mm的高精度，同時(shí)還不用額外安裝反光板，具有定位精度高、路徑柔性高和智能化程度高的優(yōu)點(diǎn)。

四、電波控制技術(shù)

遠(yuǎn)程臨場機(jī)器人在未來會(huì)成為人們生活中的不可或缺的一部分。用戶需要佩戴一頂可以讀取腦電波數(shù)據(jù)的帽子，然后通過想象來訓(xùn)練機(jī)器人的手腳做出相應(yīng)的反應(yīng)，換句話說就是通過意念來控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。它不僅可以通過軟件來在識(shí)別各種運(yùn)動(dòng)控制命令，還能在行徑過程中主動(dòng)避開障礙物，靈活性很高，也更容易使用。

麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能實(shí)驗(yàn)室（CSAIL）與波士頓大學(xué)的研究人員正在試圖建立一個(gè)反饋系統(tǒng)，借助這個(gè)系統(tǒng)，機(jī)器人不需要學(xué)習(xí)復(fù)雜的人類語言或以其他方式從人類獲得命令，取而代之的是，人類依靠腦電波和一個(gè)特殊的電極帽就可以指揮機(jī)器人。

五、人工智能

足夠大的技術(shù)輻射效應(yīng)，正在將人工智能推向全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制高點(diǎn)。足以比肩歷史上其他幾種通用技術(shù)所帶來的變革性影響，例如19世紀(jì)的蒸汽機(jī)、20世紀(jì)的工業(yè)機(jī)器人和21世紀(jì)的信息技術(shù)。

真正的人工智能體現(xiàn)在其卓越的學(xué)習(xí)能力，核心是算法，高速進(jìn)步的算法；對于真正的人工智能而言，最重要的永遠(yuǎn)是大數(shù)據(jù)，只有擁有完整的數(shù)據(jù)，人工智能才能真正的發(fā)展起來。

人工智能將在未來的方方面面影響著我們，目前人工智能在各行各業(yè)都已經(jīng)有了或多或少的應(yīng)用案例，比如媒體、零售電商、音樂、電影網(wǎng)站上的個(gè)性化推薦也已經(jīng)司空見慣。

六、3D視覺技術(shù)

機(jī)器人智能化已成為“中國制造2025”的核心環(huán)節(jié)之一，視覺技術(shù)代表著機(jī)器的眼睛，過去生產(chǎn)中，機(jī)械臂抓取物體都是固定位置的工件，而3D視覺幫助機(jī)器人對物件進(jìn)行3D掃描，獲取建模數(shù)據(jù)，不需要固定就可自動(dòng)獲取物體的立體信息，再通過算法精準(zhǔn)定位，給出機(jī)器人手臂最佳移動(dòng)路線，使得對目標(biāo)的把控更加精準(zhǔn)和高效。

3D機(jī)器視覺技術(shù)整合人工智能正成為主流趨勢，讓工業(yè)機(jī)器人具備人腦思維，以執(zhí)行更高精度、更復(fù)雜的工作。比如日本的安川機(jī)器人MH24配備3D視覺系統(tǒng)，能使機(jī)器人準(zhǔn)確的抓取放在料框內(nèi)雜亂的工件，并且準(zhǔn)確的擺放，可廣泛應(yīng)用與汽車零部件，3C行業(yè)，家電等行業(yè)的無序分揀作業(yè)。中國的愛普生六軸機(jī)器人C4通過3D視覺識(shí)別不規(guī)則物品，柔性度高，對于混料的情況也能準(zhǔn)確識(shí)別抓取，應(yīng)用于玩具等領(lǐng)域。此外，3D視覺可配置潔凈型機(jī)器人，用于醫(yī)療行業(yè)物料抓取。

隨著3D視覺的應(yīng)用越來越廣泛、技術(shù)發(fā)展越來越快，3D視覺技術(shù)將被應(yīng)用到更多類型機(jī)器人和智能硬件上面，視覺產(chǎn)品也會(huì)逐漸的小型化、智能化。

七、仿生技術(shù)

仿生機(jī)器人是機(jī)器人研究中一個(gè)熱門的領(lǐng)域，人們試圖從動(dòng)物界的生物身上獲取靈感，并運(yùn)用到機(jī)器人身上，使之可以應(yīng)對一些復(fù)雜的地形場景。仿生機(jī)器人誕生到發(fā)展短短數(shù)十年，積累的研究成果已經(jīng)非常豐厚，開辟了機(jī)器恩領(lǐng)域獨(dú)特的技術(shù)和研究方向。

除了越來越逼真的仿人機(jī)器人，各種各樣的仿動(dòng)物機(jī)器人同樣令人眼界大開。例如曼徹斯特大學(xué)團(tuán)隊(duì)受到蜘蛛超強(qiáng)彈力啟發(fā)，開發(fā)出來彈跳距離能夠達(dá)到身體長度的6倍以上的蜘蛛機(jī)器人；美國斯坦福大學(xué)還研發(fā)出一款“壁虎”仿生機(jī)器人，主要是依據(jù)庇護(hù)四只腳媳婦墻壁就可以承擔(dān)整個(gè)身體重量特點(diǎn)，這類機(jī)器人可以應(yīng)用在需要強(qiáng)大抓取李的場景中，例如拾取太空垃圾等。陸地之外還有水下仿生機(jī)器人，外形逼真，擺脫了線纜控制后進(jìn)入水中更加自如且不易被察覺，更方便近距離觀察海洋生物，幫助漁民進(jìn)行水下作業(yè)等。

八、自動(dòng)駕駛技術(shù)

自動(dòng)駕駛汽車是汽車界與機(jī)器人界碰撞、融合的產(chǎn)物，它匯集了機(jī)電一體化、環(huán)境感知、電子與計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制以及人工智能等一系列高科技。汽車作為人類重要的交通工具，隨著這些子技術(shù)的融合、發(fā)展與突破，必將變得越來越智能，最終實(shí)現(xiàn)全天候無人駕駛。

未來，通過互聯(lián)網(wǎng)+和大數(shù)據(jù)技術(shù)，能有效實(shí)現(xiàn)人、車、路的有機(jī)協(xié)同。在未來，除了單一車輛能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛之外，包括道路、行人在內(nèi)的整個(gè)云端城市交通系統(tǒng)，都將與大數(shù)據(jù)平臺(tái)相連。

九、虛擬仿真技術(shù)

再造一個(gè)虛擬現(xiàn)場—以非常逼真的模擬手段虛擬出現(xiàn)實(shí)機(jī)器人的工作狀態(tài)，該技術(shù)使用真正的機(jī)器人程序和配置文件，與現(xiàn)場機(jī)器人一致，可實(shí)現(xiàn)操作者對機(jī)器人的虛擬遙控操作，比如在工作崗的機(jī)器人，導(dǎo)入工作模型后可自動(dòng)生成跟蹤加工曲線需要的機(jī)器人路徑，大大縮短任務(wù)時(shí)間；在維修檢測、娛樂體驗(yàn)、現(xiàn)場救援、軍事偵察等領(lǐng)域有應(yīng)用價(jià)值。

目前大多數(shù)應(yīng)用于以機(jī)器人為單元的智慧工廠場景，機(jī)器人生產(chǎn)線虛擬仿真下的控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)觸控控制功能，用戶可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)場景漫游，通過人機(jī)交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)縮放觀看生產(chǎn)流水線整體與局部的細(xì)節(jié)。

另外結(jié)合三維模型構(gòu)建，基于圖像建模的方法在控制成本情況下，讓視覺體驗(yàn)達(dá)到真實(shí)感強(qiáng)，而交互體驗(yàn)自動(dòng)化程度高的效果。最重要的功能是生產(chǎn)線設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)讀取與處理，可通過編程控制實(shí)時(shí)讀取真實(shí)設(shè)備運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)量，并按照統(tǒng)一頻率進(jìn)行刷新控制。而虛擬系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)控制設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，保證實(shí)際生產(chǎn)工序流程狀態(tài)進(jìn)行同步仿真。

十、驅(qū)控一體化技術(shù)

近年來隨著國內(nèi)3C電子、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)的高速增長，市場對制造設(shè)備的智能化要求高漲，這也驅(qū)動(dòng)中國運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)在技術(shù)革新和市場運(yùn)營方面的發(fā)展速度加快，尤為明顯的就是越來越多的伺服壓力機(jī)廠家已經(jīng)運(yùn)用驅(qū)控一體化系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的PLC+驅(qū)動(dòng)器控制方法。

機(jī)器人也越來越多樣化，小型化的機(jī)器人成為新趨勢，“驅(qū)控一體化”技術(shù)不僅是節(jié)省成本更是提高性能的一種新方式，機(jī)器人的成本主要是由機(jī)器人控制系統(tǒng)+伺服驅(qū)動(dòng)器*6+低壓電氣設(shè)備+安全繼電器+線纜+電控柜+人工成本構(gòu)成，驅(qū)控一體設(shè)備可以有效降低機(jī)器人成本。