服务机器人技术研究现状及发展研究

欧光峥

摘要：随着机器人技术的发展，服务型机器人受到了越来越多的重视。本文对服务机器人的相关概念和分类以及我国目前服务机器人的发展现状进行了阐述，并对未来服务机器人的发展前景进行了分析。

关键词：服务机器人；研究现状；发展趋势

引言

自20世纪90年代以来，随着科技以及互联网的发展，诞生了许多的新兴行业，其中现代服务行业的发展使最引人瞩目的行业之一。随着各种生产活动以及特种工作对智能化机器人的需要逐渐增加，机器人产业也开始不断向着智能化、服务化的道路发展。

1.服务机器人的概念及分类

目前服务机器人尚没有一个严格的定义，不同的国家和组织对于服务机器人有着不同的认识。更具国际机器人联合会（InternationalFederatiuonofRobotics，IFR）对于服务机器人的初步定义：“服务机器人是一种半自主或者全自主工作的机器人，能够完成有益于人类的服务工作，但不包括从事生产的设备”。而我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006~2020年）》对于智能服务机器人进行了明确定义：“智能服务机器人是在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的智能化装备”。

根据服务机器人的功能以及用途不同，可以分为家用服务机器人和专业服务机器人。其中专业服务机器人主要有军用机器人、农业机器人、医疗机器人以及水下作业机器人、反恐防爆机器人、和空间探测机器人等；家用服务机器人主要有家政服务机器人、助老助残机器人、教育机器人、娱乐机器人等。

2.我国服务机器人技术研究现状

尽管相比于欧美、日本等发达国家，我国的服务机器人领域的起步较晚，但是在“863计划”的支持下，我国的服务机器人研发和应用领域已经得到了飞速的发展，并且取得了一定的成绩。目前，我国能够开发和销售的服务机器人主要包括医疗机器人、水下自主机器人、消防机器人、搜救机器人、智能轮椅机器人、家政机器人等。

在医疗机器人方面，北京航空航天大学机器人研究所与海军总医院通过联合进行脑外科机器人的研究，在2003年设计出了能辅助脑外科手术的服务机器人，并在5年内共成功辅助完成了5000例以上的手术。模块化创伤骨科机器人也取得了医疗器械许可证。另外，哈工大、上海交大、华中科技大学等高等院校也相继在医疗康复机器人的研究上去得到了较好的成果。

在水下自主机器人方面，中国船舶重工集团702所、中国科学院沈阳自动化研究所和声学研究所等多家企业和科研机构于2011年联合攻克了深海探测技术中的近底自动航行、悬停定位等一系列技术难关，设计出了7000级的“蛟龙号”载人潜水器，并创造出了7062米的载人深浅记录。、

在家政服务机器人方面，由沈阳新松机器人自动化股份公司设计研发的智能服务机器人，能够对家中的煤气、水龙头等的开关进行监控，并自动将家里出现的漏气、漏水等现象向主任发出警报。此外，我们平时常见的扫地机器人也属于服务机器人的一种，随着我国清洁机器人的发展并形成了一定的规模，目前世界上著名品牌的清洁机器人都是在中国进行生产的。

在教育机器人方面，1998年我国上海未来活动机器人有限公司研发出了世界上第一台教育服务机器人——AS-MII能力风暴机器人。随后，我国的教育机器人得到了快速的发展，出现了一系列的早教启蒙的家庭亲子机器人、模块化机器人教学套件和教学平台等，并开展了面向大、中、小学的机器人竞赛等活动。

我国的服务机器人研究已经取得了非常多的研究成果，但是多数的研究成果目前还停留在理论研究和样机开发的阶段，技术转移和产品转化较差。我国目前形成一定市场规模的服务机器人主要使清洁机器人和教育机器人，在娱乐机器人、安防机器人等方面的市场则仍然处于起步阶段。造成这种情况的主要原因是由于我国的产业和企业相较于美国、日本等发达国家还比较落后，专门做服务机器人的高新技术公司非常少，且大部分处于发展阶段。如何使我国的机器人行业得到更好的发展，是我国目前需要着重考虑的一个问题。

3.服务机器人技术发展分析

通过对过去服务机器人的发展历程进行回顾和分析，为了机器人技术必定会向着智能化、模块化、网络化的方向发展。

3.1智能化

目前在服务机器人的人工智能方面的研究上有着非常多的研究课题，各种机器学习、分布式处理技术都在不断的进行发展。服务机器人的智能化发展主要表现在以下几个方面：（1）智能算法的应用。随着计算机技术的不断发展，目前计算机的处理能力已经不再是机器人发展的一个瓶颈。同时，随着计算机软件功能的不断丰富，更多的智能算法能够植入到智能服务机器人的处理器中。通过智能算法使机器人能处理更多、更负责的信息，将会是是未来机器人发展的一个主要趋势。（2）环境智能化。环境智能化主要体现在服务机器人对于周围环境信息的处理。由于服务机器人的场所与人的活动场所是高度重叠的，因此，通过各种传感器和算法使机器人对于环境的适应能力提高，并辅以智能化的环境使服务机器人能够实现更多的功能，是目前服务机器人领域研究的一个重要课题。

3.2模块化

服务机器人除了向着更加智能化的方向发展，其结构的模块化与可重构化以及标准化是普及服务机器人技术的重要要求。目前，世界上在服务机器人的标准化和模块化方面尚缺乏统一的标准，不同的研究机构和制造商所设计的机器人有着各自的结构体系，在服务机器人的相关软件上也没有统一的标准，软件开发厂商无法针对所有的服务机器人开发通用的软件系统，也就导致了该领域的软件厂商进入市场十分困难，只能根据机器人制造商的要求开发相对独立的系统。因此，在未来服务机器人的发展上，要加快服务机器人标准的建立，实现服务机器人的模块化发展。这有这样，服务机器人的产品种类才会越来越多，功能也越来越强大，并且能够降低服务机器人的生产成本，使其更好的普及到普通家庭当中。

3.3网络化

随着网络技术的发展，以及云计算、物联网、大数据等新技术的出现，服务机器人会逐渐向着能够自动进行网络搜索和处理，将网络上的所有信息作为自身的资料库。同时还会服务机器人还会逐渐进行网络学习功能方面的发展，从而为服务机器人的智能化发展提供更大的推动力，并为人类提供更好的服务。同时，通过网络人们还可以加强与服务机器人的互动，能够在任何时间、任何地点得到服务机器人为其提供的部分服务。

4结语

综上所述，服务机器人目前正处于飞速发展的阶段，受到了社会的广泛关注。随着相关领域研究的不断深入，涌现出了非常多的新产品、新技术。未来服务机器人必定会实现更加智能化、模块化、网络化的发展，获得社会的认可，从而能够像普通家电一样广泛的进入普通家庭，为人们提供更好的服务。

参考文献：

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