大数据下民用机器人的运用及发展的文献综述

大数据下民用机器人的运用及发展的文献综述

李论

摘要：在人工智能大热的背景下，机器人的发展也日新月异，迅速渗透到各行各业中。机器人不仅改变着人类生活方式，也是先进制造业的关键支撑装备，其研发和产业化应用是衡量一个国家科技创新、高端制造发展水平的重要标志。近年来，随着机器人逐渐走入百姓的视野和生活，一系列政策扶持及市场需求拉动，使得中国民用机器人产业飞速发展。

关键词：大数据民用机器人研究综述

一、国内外民用机器人的现状与发展

通常所说的机器人主要指的是工业机器人，不仅仅是因为工业机器人起步较早，运用领域较广，更重要的是工业机器人已经比较成熟，在很多领域都能够得到应用。服务机器人则不然，日本早在20多年前就开始涉足服务机器人的研究，为什么迟迟没有成熟的产品问世？最近一年来，服务机器人却异军突起？主要有两个原因：一是大数据、云计算、精密传感等技术取得重大突破；二是日本进入老龄化社会以后，巨大的市场刚需倒逼行业发展。

服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，完成有益于人类健康的服务工作。医用机器人是具有最好应用前景的服务机器人，它能够完成或辅助完成常规医疗方法和设备难以完成的复杂诊断和手术，已在神经外科手术、胸（含心脏）外科手术、遥控外科手术、人工关节置换和无损伤检测等方面引起重大变革，极大地提高医疗水平，为病人带来福音。医疗机器人主要研究开发手术机器人及其相关先进医用技术和设备，包括开展手术规划与导航、高精度和高可靠性的定位操作医用机器人机构、灵巧微操作手（机械手）、人机交互导航控制等关键技术。医用机器人的研究开发，不仅对常规医疗带来一系列技术变革，对临床和家庭护理及康复工程的发展产生深远影响，而且将推动智能机器人、计算机、虚拟现实、微机械电子等学科的发展。除手术机器人、诊断机器人、护理机器人、康复机器人等医用机器人外，服务机器人还包括各种家用机器人、娱乐机器人、体育机器人、玩具机器人、导游机器人、保安机器人、排险机器人、清洁机器人、秘书机器人、建筑机器人、邮拾和送信机器人以及加油机器人等。随着开发研究的进一步开展和价格的大幅度下降，服务机器人将广泛进入医院、家庭、工地、办公室和体育娱乐场馆，直接与人类共处，为人类排忧解难。

过去，日本开发了许多服务机器人，特别是陪护老人、情感、娱乐、教育等领域的机器人，与老人聊天，帮助老人拿东西，帮助老人做饭倒水、照顾孩子等，由于技术不成熟，不敢推向社会。他们认为，要推出与人打交道的产品是非常谨慎的事情。如果机器人不但没有陪护好老人，反而还伤害老人，这将是巨大的社会问题。最近几年，在互联网、物联网、图像识别、语音识别等技术有了快速发展的背景下，我们过去的困难变得迎刃而解。当然，目前的服务机器人还只是一个初级阶段的产物，智能化水平比较低，还需要不断完善。1

1胡跃明，丁维中等．吸尘机器人的研究现状与展望．计算机测量与控制，2002．10(10)：631—633页

2蒋新松．未来机器人技术发展方向的探讨．机器人．1996(5)：285—291页

3王炎，周大威．移动式服务机器人的发展现状及我们的研究门．电气传动．2000(4)：

2无论身在国外任何一个地方，只要手机能够收到信息，或者能够上网，你就可以操控家里和办公室的一切，你可以远程调控家里的温度、湿度，也可以随时设定好你的要求。当你回到家的时候，窗帘自动打开，电视自动打开并自动选台，厨房的饭菜已经帮你做好，并给你送到餐桌上，洗手池里的水已经放好，水温正好合适，当你吃完饭后，碗筷有人帮你收拾，洗干净放到消毒柜里。早上该起床的时候，有人走到床边给你唱一首欢快的歌，热水已经准备好，早餐给你准备好，汽车已经发动并调控好合适的温度，帮你打开车门、送你上班……

在工厂，车间里没有一个工人，没有灯光，机器自动上下料、自动生产产品、自动包装、自动发货、自动运输、自动收款、自动开票、自动向税务机关报税、自动与银行沟通贷款或存款、自动在网上销售产品、签署销售合同……过去几千人的工厂现在只需要几个人就可以了。老板很潇洒，连数钱的活儿都不用干，机器帮你干完了，不用去办公室就可以自动收到生产、销售、财务上的各个数据……在养老院，有人帮老人做饭、端茶倒水、给老人按摩、给老人唱歌跳舞、给老人讲故事，当老人感觉不舒服的时候，有人马上打电话给医生……在战场上、在危险场合，你只需要坐在办公室指挥就可以，有人冲到前线去，冲到最危险的地方去侦察前线的情况，实时将前线的实景图像传输给你，按照你的命令引诱敌人出来……

没错，所有的这一切如果过去只能在科幻电影里面看到的话，那么今后将可能逐步变为现实，不需要再等很久很久。机器人时代已经到来！而与我们休戚相关，与我们最接近的，就是民用服务机器人的发展和运用。

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4宋晓峰,谈士力.微型机器人的发展和研究现状.机床与液压,2004(8):1-3.

5 Paolo Dario, Eugenio Guglielmelli, etal. Robottic for Medical Applications. IEEE Robotics and Automation Magazine. 1996:44-56.

6刘术,蒋铭敏.美军机器人手术的研究现状及发展趋势[J].中国微创外科杂志,2007, 7(6):567-569.

二、大数据下教育与陪护机器人的运用与发展

在最新的统计结果中，教育与陪护机器人在全球机器人交易份额中占比最大。

2015年，被视为人工智能元年，从硅谷到北京，人工智能热悄然兴起，从工业机器人到服务机器人，从单功能到多功能，从工业领域到多领域，人工智能发展在不断提升与完善，2016年，智能陪护机器人井喷式爆发，作为消费来说，我们看到的现象是，有关智能陪护机器人的产品和品牌逐渐增多，机器人更多的走进家庭，这也标志着人工智能技术的又一次进步。

如今大数据时代下的“人工智能+”一定会席卷而来，智能机器人经过短暂的2-3年发展，已经逐渐被家庭接纳。其中，智能陪护机器人也是我们接触到最多的机器人。

现实社会中的年轻父母们，因为忙于事业，往往不得不将孩子交给爷爷奶奶、姥姥姥爷照顾，或者把孩子全托，只有等到周末才把孩子接回家一起生活几天，因此渐渐的这些现代社会里的年轻父母就变成了孩子眼中的“周末爸妈”，孩子也无奈的成为了“留守孩子”。这是一种在当下普遍存在的社会现象。而育儿专家给出的数据是，一年十二个月，忽略寒暑假，每个月按四周计算，这样粗略算下来，一年中父母和孩子一起度过的时间竟然不到三分之一。

据统计，目前中国有56%的空巢家庭，将近7000万的留守儿童，即便是生活在一起的父母和孩子交流的机会也偏少。而智能机器人可以借助网络打破空间的界限，营造一种更有科技感的陪伴体验。我们知道儿童成长最大的痛点是缺少父母陪伴，陪护机器人能弥补孩子孤独成长的遗憾，具有情感替代作用，与此同时也解决了父母工作和家庭难以两全的矛盾，这是陪伴机器人市场近年来逐渐兴旺的重要原因。