沈瑄

摘要：本文主要對(duì)服務(wù)型機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行了探究，介紹了服務(wù)型機(jī)器人的概述，探討了服務(wù)型機(jī)器人的發(fā)展路徑和發(fā)展方向，指出了服務(wù)型機(jī)器人能夠?yàn)槿祟惿钐峁┒喾N服務(wù)，主要在家居、導(dǎo)游、巡邏、餐飲、高危、醫(yī)療等行業(yè)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：服務(wù)型機(jī)器人;發(fā)展;應(yīng)用

一、前言

服務(wù)型機(jī)器人可輔助人類完成更完美、高級(jí)的生活體驗(yàn)，在未來發(fā)展過程中，將成為人類生活不可或缺的重要組成部分。服務(wù)型機(jī)器人研究領(lǐng)域要充分認(rèn)識(shí)到服務(wù)型機(jī)器人的內(nèi)涵與特點(diǎn)，了解其發(fā)展歷程，把握未來發(fā)展方向，在相關(guān)技術(shù)日漸完善、相關(guān)領(lǐng)域不斷發(fā)展過程中促進(jìn)服務(wù)型機(jī)器人朝著全面化、智能化、人性化、市場(chǎng)化的方向發(fā)展，并更廣泛的應(yīng)用于家居行業(yè)、導(dǎo)游行業(yè)、餐飲行業(yè)、高危行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)等，充分發(fā)揮其功能和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

二、服務(wù)型機(jī)器人的概述

服務(wù)型機(jī)器人屬于一種全自動(dòng)或者半自動(dòng)工作的機(jī)器人，其可完成對(duì)人類有益的服務(wù)工作。在服務(wù)型機(jī)器人不斷發(fā)展過程中，其服務(wù)功能已經(jīng)從單一轉(zhuǎn)向多樣化，動(dòng)作表現(xiàn)和外觀都有所提升。目前我國(guó)服務(wù)型機(jī)器人主要基于互聯(lián)網(wǎng)+發(fā)展理念以及中國(guó)制造2025，逐步朝著人工智能方向發(fā)展，即以服務(wù)器為信息處理中轉(zhuǎn)站，在機(jī)器人實(shí)現(xiàn)信息發(fā)送之后，通過有效處理再向機(jī)器人傳輸已處理信息，使機(jī)器人發(fā)揮云服務(wù)、云處理功能。服務(wù)型機(jī)器人優(yōu)勢(shì)突出，其具有較強(qiáng)的可移動(dòng)性、機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)用且便捷，其還具備較強(qiáng)的人機(jī)交互能力和較高的智能化程度，并具備云服務(wù)能力。近年來，服務(wù)型機(jī)器人發(fā)展迅速，并已逐步和互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)深入結(jié)合，和人類越來越近。

三、服務(wù)型機(jī)器人的發(fā)展

服務(wù)型機(jī)器人已經(jīng)歷幾十年的發(fā)展歷程，在此期間，每個(gè)國(guó)家根據(jù)不同的需求有著不同的發(fā)展方向。在我國(guó)，服務(wù)型機(jī)器人雖然起步較晚，但卻受到國(guó)家和社會(huì)各界高度重視。我國(guó)在1986年就將服務(wù)型機(jī)器人納入863高科技發(fā)展規(guī)劃，隨后誕生了一系列令國(guó)人驕傲且震撼的產(chǎn)品?！懊琅畽C(jī)器人”是我國(guó)第一臺(tái)對(duì)人的肢體動(dòng)作、語言交流進(jìn)行高度模仿的機(jī)器人，其外形與人一致，并可按照人的指令完成對(duì)應(yīng)動(dòng)作，可講方言、講英語、講笑話，還可唱歌以及語音聊天。在日本，其更加關(guān)注用機(jī)器人來代替人，所以日本機(jī)器人主要發(fā)展方向是讓機(jī)器人替代人的勞動(dòng)工作。歐美各國(guó)也在近年來結(jié)合自身需求積極研發(fā)服務(wù)型機(jī)器人。

在未來，服務(wù)型機(jī)器人將發(fā)展的更加全面化、智能化、人性化、市場(chǎng)化。首先，服務(wù)型機(jī)器人無論是誕生還是發(fā)展都和生物、材料、醫(yī)學(xué)、機(jī)械等領(lǐng)域密切相關(guān)，所以在機(jī)器人不斷發(fā)展過程中，其相關(guān)技術(shù)與學(xué)科也在同步發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)器人各項(xiàng)技術(shù)水平提升，使機(jī)器人產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)全面升級(jí)，進(jìn)一步倒逼相關(guān)學(xué)科、行業(yè)、產(chǎn)業(yè)及技術(shù)等全面發(fā)展。其次，智能化是服務(wù)型機(jī)器人主要的技術(shù)發(fā)展方向，在未來發(fā)展中，其會(huì)和復(fù)雜動(dòng)力控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、新材料、智能認(rèn)知以及感知技術(shù)等深度融合，并基于智能算法使機(jī)器人不斷提升智能化水平。再者，在服務(wù)型機(jī)器人逐步推進(jìn)智能化以及全面化發(fā)展過程中，也會(huì)有效促進(jìn)市場(chǎng)化發(fā)展。不過服務(wù)型機(jī)器人在市場(chǎng)化發(fā)展過程中要進(jìn)一步完善行業(yè)準(zhǔn)則及規(guī)范，以獲得大眾認(rèn)可。最后，服務(wù)型機(jī)器人在未來發(fā)展過程中會(huì)和人更加緊密的融合，并且在技術(shù)不斷發(fā)展過程中，人臉識(shí)別以及人機(jī)交互功能等將更加完善，機(jī)器人和人之間可更方便、順暢的交流，使服務(wù)型機(jī)器人更加趨于人性化。

四、服務(wù)型機(jī)器人的應(yīng)用

1、家居機(jī)器人

一方面，會(huì)應(yīng)用家居機(jī)器人代替人們做家務(wù)。目前家居機(jī)器人已廣泛普及，很多家庭都開始運(yùn)用機(jī)器人來代替人清潔衛(wèi)生，由家居機(jī)器人進(jìn)行刷碗、洗衣、掃地拖地、收拾床鋪、做飯等。家居機(jī)器人主要有跟蹤功能、避障功能。其一，機(jī)器人可通過傳感器對(duì)家庭需要打掃的位置進(jìn)行感知，同步作出反饋，而后在電機(jī)、舵機(jī)配合下做出行動(dòng)應(yīng)答。其二，家居機(jī)器人可以通過超聲波傳感器、紅外傳感器等傳感器監(jiān)測(cè)周邊環(huán)境，在完成數(shù)據(jù)檢測(cè)后同步實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)和記憶，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，制定最佳運(yùn)動(dòng)路線。

另一方面，會(huì)應(yīng)用家居機(jī)器人進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)。服務(wù)型機(jī)器人可對(duì)人體的體溫、心率、血壓等生理參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)控人體健康情況，同時(shí)可有效檢測(cè)室內(nèi)空間的濕度與溫度，還可對(duì)甲醛等毒性氣體或者煙霧進(jìn)行檢測(cè)，以維護(hù)室內(nèi)安全。此外，家居機(jī)器人工作期間可結(jié)合某一時(shí)間段數(shù)據(jù)的改變自動(dòng)化的形成參數(shù)波形，以更直觀的了解某項(xiàng)參數(shù)變化情況，若發(fā)現(xiàn)某項(xiàng)氣體含量或者參數(shù)高于安全范圍或標(biāo)準(zhǔn)范圍，會(huì)及時(shí)利用GMS向人們發(fā)送報(bào)警信息，以及時(shí)處理。家居機(jī)器人和人體身心健康密切相關(guān)，室內(nèi)機(jī)器人融合了健康檢測(cè)、安裝報(bào)警等功能，使其功能更加豐富，進(jìn)一步提升了服務(wù)水平，擁有廣闊發(fā)展空間。

2、迎賓機(jī)器人

目前一些酒店或者校園已開始用迎賓機(jī)器人做導(dǎo)游，在有外來人員訪問時(shí)，可對(duì)訪客實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別，同步存儲(chǔ)訪客信息，以留備用。迎賓機(jī)器人還具備和訪客語音對(duì)話的功能，以更直接、方便的幫助訪客解決問題，或?yàn)槠渲敢窂?。迎賓機(jī)器人能夠自由行走，在訪客需要時(shí)為其準(zhǔn)確引路。迎賓機(jī)器人不僅應(yīng)用了傳統(tǒng)傳感器，還引入先進(jìn)傳感器，使機(jī)器人具備聲覺、視覺、觸覺等感覺，機(jī)器人在工作中可基于相關(guān)感覺自主定位，比如其可按照路標(biāo)定位，這一功能的實(shí)現(xiàn)主要是通過紅外傳感器自動(dòng)化的檢測(cè)預(yù)先設(shè)置的信標(biāo)。設(shè)計(jì)中經(jīng)傳感器合理處理光線，能使迎賓機(jī)器人無論是白天還是晚上均可正常工作，不過定位精度需要進(jìn)一步提升。迎賓機(jī)器人還有避障功能，此功能的實(shí)現(xiàn)主要依賴于紅外以及超聲波模塊，通過超聲波模塊可進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測(cè)，在近距離檢測(cè)中主要使用紅外模塊。在不同場(chǎng)所應(yīng)用的迎賓機(jī)器人，其對(duì)于避障功能的處理有著不一樣的方式，比如一些迎賓機(jī)器人當(dāng)中會(huì)均勻的布設(shè)十幾個(gè)紅外和超聲，以實(shí)現(xiàn)360度的檢測(cè)，由此提升避障性能。

3、巡邏型機(jī)器人

此類機(jī)器人主要發(fā)揮巡邏維護(hù)功能，就如同保安一般，但人的精力相對(duì)有限，容易受到多項(xiàng)因素影響出現(xiàn)精神松懈情況，從而影響巡邏維護(hù)效果，一旦遇到緊急情況也無法有效的保護(hù)周邊的人與環(huán)境，甚至?xí){自身安全。在此背景下，可引入巡邏型機(jī)器人，為其提供充足動(dòng)力，合理設(shè)置工作程序，其能夠永不停歇、高度集中的開展巡邏工作，以保障巡邏效果和質(zhì)量。和保安相比，巡邏型機(jī)器人除了可保障安保效果，還有助于提升工作效率，并且所投入的技術(shù)、動(dòng)力等成本比人力成本更低。比如火車站就可引入巡邏型機(jī)器人，以發(fā)揮安保功能，并和安保人員共同配合進(jìn)行巡邏和安檢工作。

4、應(yīng)用型機(jī)器人

此類機(jī)器人主要是先預(yù)設(shè)固定程序，之后按照程序設(shè)定完成一系列工作任務(wù)，目前在餐飲、工廠等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。比如在工廠中引入機(jī)器人，和人工相比，可有效降低失誤率，提升工作效率。在餐飲行業(yè)應(yīng)用的服務(wù)型機(jī)器人包括送餐機(jī)器人、廚房機(jī)器人等，其中送餐機(jī)器人可按照既定軌跡，通過避障功能以及視覺分析順利送餐;廚房機(jī)器人主要通過智能處理技術(shù)以及視覺分析完成一些相對(duì)簡(jiǎn)單的烹飪?nèi)蝿?wù)。同時(shí)，應(yīng)用型機(jī)器人可應(yīng)用在海底、化學(xué)、消防等高危行業(yè)，相應(yīng)行業(yè)的工作環(huán)境比較惡劣，如存在高溫、有毒氣體等負(fù)面因素，會(huì)對(duì)工作人員身心健康和人身安全造成威脅，而引入應(yīng)用型機(jī)器人，就可規(guī)避此類傷害。比如面向消防領(lǐng)域設(shè)計(jì)的消防機(jī)器人，其不僅防腐蝕，防水淋，還具備火場(chǎng)監(jiān)測(cè)功能，并能對(duì)易燃易爆品進(jìn)行搬運(yùn)。又比如環(huán)衛(wèi)垃圾分揀機(jī)器人，可代替人們?cè)谙鄬?duì)惡劣的工作環(huán)境中分揀垃圾，其分揀率可超過93%。

5、醫(yī)療型機(jī)器人

醫(yī)療型機(jī)器人目前在醫(yī)療領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用，此類機(jī)器人不同于常規(guī)的醫(yī)療臨床機(jī)器人，其在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮的主要功能是促進(jìn)患者恢復(fù)、協(xié)助保養(yǎng)等。醫(yī)療型機(jī)器人具有非常高的安全性能，以病人為主要服務(wù)對(duì)象，要求機(jī)器與人能夠高度協(xié)調(diào)。其所服務(wù)的對(duì)象可能有著不同程度或者不同方面的運(yùn)動(dòng)功能障礙，如肌肉控制力欠缺、關(guān)節(jié)僵硬等，由此使患者身體協(xié)調(diào)性下降，并影響其活動(dòng)范圍。所以，醫(yī)療型機(jī)器人在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就非常關(guān)注基于患者情況展開結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基礎(chǔ)上優(yōu)選輕質(zhì)材料，確?；颊呤褂眠^程更加安全。比如在康復(fù)領(lǐng)域應(yīng)用的醫(yī)療型機(jī)器人，其可經(jīng)腳踏機(jī)構(gòu)和患者患肢相互連接，不僅連接穩(wěn)定，維護(hù)患者安全，還可使患者在利用此類機(jī)器人進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練過程中有更高的舒適感。機(jī)器人和患者相互連接的腳踏機(jī)構(gòu)主要包括腳踏軸、導(dǎo)軌滑塊等，使用中以橢圓形軌跡運(yùn)動(dòng)?；颊咄ㄟ^機(jī)器人展開下肢康復(fù)訓(xùn)練，由捆綁裝置固定人體腳背以及小腿部位，人體下肢和機(jī)器人相接觸的位置主要選用緩沖材料，以提升使用舒適性。此外，力傳感器裝設(shè)于腳踏板上方，由此可對(duì)患者整個(gè)康復(fù)訓(xùn)練過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并可及時(shí)傳遞訓(xùn)練結(jié)果。

五、結(jié)束語

廣泛應(yīng)用服務(wù)型機(jī)器人，可幫助人們減輕生活負(fù)擔(dān)，使其有更多的時(shí)間和精力開展工作，享受生活。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)背景下，各界都面臨著艱巨的供給側(cè)改革任務(wù)，急需更廣泛、深度的應(yīng)用人工智能，促進(jìn)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并在此基礎(chǔ)上推進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展。服務(wù)型機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)全面化、人性化、市場(chǎng)化以及智能化發(fā)展，需要持續(xù)完善相關(guān)技術(shù)，著重發(fā)展人機(jī)交互以及智能化等功能，以獲得人們的認(rèn)可，不斷提升服務(wù)水平。

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