服务机器人的主要应用领域，科学和技术挑战.doc

《服务机器人的主要应用领域，科学和技术挑战.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、服务机器人的主要应用领域,科学和技术挑战　　服务机器人正在以高速的增长速度加速步入我们的日常生活。正是基于广阔的市场前景，美国国家科学基金会颁布了《美国机器人技术路线图》，其中服务机器人是其中的重点一章。　　服务机器人的主要应用领域　　服务机器人是一类用以辅助人们日常工作、生活、休闲，以及帮助残疾人与老年人的机器人系统。在工业机器人系统中，机器人的任务是完成高质量、高一致性的生产任务。服务机器人与之不同的是，工业机器人通常工作在有人的空间或者会直接同人类协作工作，服务机器人通常从事专业服务和个人服务两种工作。　　　　专业服务机器人　　专业

2、服务机器人主要指能够产生经济效益的服务型机器人，如用于物流自动化、基建设施巡检、医院送药、商业草坪清理、娱乐等，其市场规模正以30%的年增长率迅速扩大。国际机器人联合会(IFR)和德国机械设备制造业联合会(VDMA)的数据表明，已有超过172000台专业服务机器人用于各行各业。　　物流自动化　　伴随“即时生产”降低库存的发展趋势，低成本、高灵活性的物流系统日益成为供应链管理中的重要组成部分，例如著名的亚马逊Kiva仓储机器人系统与FedEx及UPS的自动化配送中心。然而，它们只能在量身定制的固定仓库中使用。若想让机器人发挥更大作用，就必须

3、赋予机器人更高的机动性：能够应对楼梯、电梯、房门、不平坦的地面和杂乱环境等人类生活的常见场景。随着研究的进展，高机动性机器人也正在逐步成为现实，它们将使整个物流系统变得更加快速、灵活、廉价、可控、稳定。　　　　不少公司已经将目光投向物流市场，包括生产酒店运输机器人的Savyoke，为医院制作运输机器人的Aethon和Vecna，生产超市仓储机器人的BossaNova，着眼于无人机快递的AmazonPrimeAir和GoogleProjectWing，提供最后一公里物流快递的StarshipTechnologies和生产仓储机器人的Fetc

4、h等。物流机器人市场的指数增长使得该领域成为未来15年最大的投资热门。　　　　基础设施巡检　　机器人技术在桥梁、道路和管网等基础设施的检修与保护方面有着巨大的应用前景：如用于检查桥梁和港口的无人船与无人机、用于监控地下管道与线路的无人车、用于巡检管道与电网的无人机等，还能为石油和天然气产业提供监控服务。　　这类系统借助多种先进传感器和其他机器人技术，能够胜任各种复杂的地下任务。这类机器人可以全天候自动判断故障，在与人类协同工作的同时减少人类的介入，较低成本，提高效率。其应用在未来5年将增长约20%。　　无人机正成为巡检领域的一个有效机器人

5、平台。未来5年，无人机将变得更小、更便宜、更可靠，如大疆和3DRobotics等公司仅售约2000-3000美金。　　目前，无人机系统存在的主要挑战包括：(1)操作的安全性与隐私性问题;(2)发生故障后的失效保护功能;(3)对环境变化的适应能力;(4)在飞行过程中处理获得的大量数据;(5)新型飞行器设计;(6)多机协同作业与避免碰撞。　　远程替身机器人　　远程替身机器人是最典型的用于改善人类交流体验的服务机器人，是继视频会议之后的又一次通讯变革，让交流协作更加高效。远程替身机器人不仅能够让员工在外也能身临其境，如Beam、VGo和Doub

6、le等公司为企业办公开发的系统，还能让无法去学校的学生在家上课。　　在医护领域，配备有摄像头、麦克风和扬声器的远程医疗机器人能够让医生与患者『面对面』交流。目前，基本用于中风这类需要及时诊断的疾病。未来，远程医疗机器人将还能用于术后护理、慢性病调理等领域。此外，研究人员已经尝试将其用于老年人的家庭监护。这类机器人能够显著降低医护成本，为更多人提供良好的医疗技术服务。　　　　娱乐　　机器人技术在娱乐和游戏行业的应用越来越广泛，如Bot&Dolly公司在电影拍摄行业的应用，AnkiCozmo公司的交互型智能玩具和乐高发布的可编程机器人等。20

7、16年风靡全球的《PokemonGo》是增强现实技术(AR)在商业领域的首次成功应用。作为机器人交互的重要技术，AR进入游戏行业将促使其发展进一步加速。　　个人服务机器人　　个人服务机器人主要是指提供日常生活服务的机器人，或为残障人士提供帮助的机器人。例如，扫地机器人和草坪修剪机器人等家用机器人，及娱乐休闲机器人，如玩具机器人、娱乐无人机、教育平台。　　　　未来5-10年，得益于机器人技术的发展与制造成本的降低，个人服务机器人的市场还将进一步拓宽。　　交通运输　　随着机器人技术的成熟完善，原本用于专业环境的无人运输系统将有可能用于城市等其

8、他交通环境中。未来几十年，人们的出行方式将被彻底改变，如赛格威和丰田开发的平衡车等新型个人交通工具，完全自主驾驶的机器人也即将面世。2016年，谷歌的无人驾驶汽车行驶里程突破200万英里，特斯