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重要的制造业趋势：智能机器人需要具备四种能力

智能机器人是智能产品的典型代表。智能机器人至少要具备以下三个要素：一是感知要素，用来认识周围环境状态；二是运动要素，对外界做出反应性动作；三是思考要素，根据感知要素所得到的信息，思考采用什么样的动作。

人们通常把机器人划分为三代。第一代是可编程机器人，这种机器人一般可以根据操作人员所编的程序，完成一些简单的重复性操作。这一代机器人是从20世纪60年代后半叶开始投入使用的，目前在工业界已得到广泛应用。

第二代是感知机器人，又叫作自适应机器人，它是在第一代机器人的基础上发展起来的，具有不同程度的感知周围环境的能力。

第三代机器人具有识别、推理、规划和学习等智能机制，它可以把感知和行动智能化地结合起来，因此能在非特定的环境下作业，被称为智能机器人。

智能机器人与工业机器人的根本区别在于，智能机器人具有感知、识别、判断及规划功能，因此机器的智能又可分为两个层次，一是具有感知、识别、理解和判断功能，二是具有总结经验和学习的功能。

智能机器人由于用途不同，系统结构和功能也千差万别，这里仅就工业应用的机器人的基本结构和智能特征做介绍。图2.3是智能机器人的基本构成。

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▲图2.3 智能机器人的基本构成

1.环境感知能力

智能机器人最显著的智能特征是对外和对内的感知能力。

外部环境感知能力由外部感知系统实现，该系统由一系列外部传感器（包括视觉、听觉、触觉、接近觉、力觉和红外、超声及激光等）进行传感信息处理、实现控制与操作。这些传感器包括碰撞传感器、远红外传感器、光敏传感器、麦克风、光电编码器、热释电传感器、超声传感器、连续测距红外传感器、数字指南针、温度传感器等。

内部感知系统由一系列用来检测机器人本身状态的传感器构成，可实时监测机器人各运动部件的各个坐标的位置、速度、加速度、压力和轨迹等，并监测各个部件的受力、平衡、温度等。

由外部环境感知系统和内部感知系统获得的信息组成智能感知系统。该系统中使用的传感器种类和数量越来越多，每种传感器都有一定的使用条件和感知范围，并且又能给出环境或对象的部分或整个侧面的信息，为了有效地利用这些传感器信息，需要采用某种形式对传感器信息进行综合或融合处理，不同类型信息的多种形式的处理系统就是传感器融合。

传感器的融合技术涉及神经网络、知识工程、模糊理论等在信息、检测和控制领域的新理论和新方法。