机器人应用领域的发展方向探索

机器人应用领域的发展方向探索

刘迂江

摘要：随着社会经济和科学技术不断发展，现代信息技术在社会各个行业、领域得到了越来越广泛且深入的应用，加之机械化设备的应用和普及，我国部分领域已经实现了全面的机械化、自动化操作。机器人具体是指可以自动执行工作的机器装置，通过高中阶段的学习和课外知识学习，我们可以了解到，现代机器人已经可以在智能操作系统以及精密机械化外部元件的支持下，完成多种精细化的技术操作，并广泛应用于工业、医疗、探索、军事等领域。另一方面，随着计算机技术、智能技术的不断发展和完善，现代机器人还将实现更多的智能化功能，并具有更情绪化的思维意识。笔者即从机器人的种类和应用领域入手，结合个人的一些学习经验，就机器人未来的发展方向，发表几点看法，以供广大同学讨论。

关键词：机器人；应用领域；发展方向；探索

机器人往往是高新技术的代名词，是人类多种技术结晶的集中体现，现代智能机器人已经可以为人类的生活服务，例如医疗、工业、物流、军事等领域，均可以发现机器人的身影。通过高中阶段的学习，我们可以对机器人大致的操作原理和应用技术产生一定的了解，例如通过计算机知识的学习，我们可以了解到智能机器人的智能化功能源自于内部的集成数据芯片，通过物理知识的学习，我们可以了解到机器人传动机械的运动原理和特点等等。在此基础上，联系课外的一些知识学习，我们就可以对机器人的未来发展方向做出相应的预测和判断。同时，在科学技术高速发展的今天，我们也可以对机器人的发展赋予一定的想象，从而增加机器人未来发展的无限可能。本文即围绕机器人的分类和应用领域，结合现阶段的知识学习积累和生活经验，就机器人未来的发展方向，进行了分析和探讨，具体内容如下：

一、现阶段机器人的分类及应用领域分析

机器人具体是指可以自动执行工作程序的机器装置，通常由记忆或程序芯片、机械身体以及相应的核心零件构成。机器人既可以由人类指挥作业，也可以按照预先设定程序进行自主作业，同时在智能技术的支持下，智能机器人还可以遵照人工智能技术制定的基本原则纲领进行行动。研制机器人的根本目的是协助或替代人工，完成部分反复、劳累、危险的工作，进而提高工作的效率、质量和安全性。根据应用领域差异，目前机器人主要分为四类，分别是工业机器人、探索机器人、服务机器人、以及军事机器人。

（一）工业机器人

工业是机器人应用最主要、最普遍的领域，在此领域的重要作用是满足工业生产的自动化操作需求，减少人工劳动量，提高工业生产效率和产品质量。通过高中历史知识学习，我们可以了解到自工业革命之后，机械化生产即成为工业生产的主流模式，并逐渐由最初的蒸汽机设备发展成为现代的智能化机械设备。与传统的机械化设备相比，机器人在以下三个方面更具有优势：一，自动化优势。传统机械虽然可以完成机械化的生产作业，但往往需要人工进行操作，如工业吊装设备、运输设备等等，而机器人可以自主遵照既定程序进行作业，智能机器人甚至可以根据环境做出简单的自我判断，完成更加复杂的自主作业，其整体表现出更强的自动化、电气化优势；二，适应能力优势。传统的机械设备体积普遍庞大，操作较为生硬、笨重。随着科学技术不断发展，尤其是精密零件设备的加工发展，使得机器人的体积更加小巧，操作更加灵活，可以适应更多环境的应用需求；三，产品一致性优势。由于产品生产由机器人控制，其产品标准控制更加规范和精准，故而产品的一致性好。

具体来说，目前工业机器人的应用，主要集中在机电行业、汽车行业、建筑业、通用机械以及金属加工业等工业领域，大体可分为切割机器人、焊接机器人、抛光机器人、搬运机器人、真空机器人等几类。

（二）探索机器人

探索机器人具体是指用于海底、空间探索的机器人。此类机器人大多应用于科学研究领域，负责对不适于人类生存以及条件过于恶劣的环境的探测任务，是人类探索未知环境的重要手段，著名探测机器人如Autosub6000、MER火星探测机器人等等。

1、水下机器人

水下机器人，又称无人遥控潜水器，是一种主要应用于水下极限作业的机器人，可替代人工进入深海或复杂海域，完成某些特定的危险操作或特种操作。水下机器人主要应用于海上救援、海洋探索等领域，著名的海下探测机器人Autosub6000就是由我国和俄罗斯共同研制的深海探测机器人。考虑到海下特殊的压力环境和探测环境，水下机器人尤其是深海探测机器人，均是无人遥控机器人，根据遥控种类差异，可进一步细分为无缆遥控潜水器和游览遥控潜水器两种。

2、空间机器人

空间机器人主要是指应用于外太空环境探索的机器人设备，大致可分为两类：一类是针对火星、月球以及其他星球等不适宜人类生存环境，执行先驱勘探任务的机器人；一类是应用于宇宙空间站，起到修理、捕捉、能量补给作用的机器人。

（三）服务类机器人

服务类机器人更加贴近我们的日常生活，具体是指应用于医疗、餐饮、家庭等领域，根据现代人种种生活需求提供相应服务的机器人。具体来说，医疗机器人主要分为诊断机器人、护理机器人、医疗手术机器人以及康复机器人等等，其可以替代人工完成对病人的诊断、护理、协助康复等工作；家庭机器人目前已经实现了一定的普及和应用，具体包括智能扫地机器人、智能洗碗机等等。此类机器人的智能化程度相对较高，在内部集成芯片、互联网技术、计算机技术等现代信息技术的支撑下，其不仅可以按照既定的智能化技术设置完成一定范围内的智能化操作，甚至可以与人进行简单的互动交流；餐饮以及娱乐领域的机器人主要负责提供相应的餐饮、娱乐功能，功能较为简单，以智能化的人机交互界面为主要特征。

（四）军事机器人

军事机器人大致可分为三类，分别是地面机器人、海洋军事机器人以及空间军事机器人，具体包括自主车辆、地面遥控机器人、ARV机器人、无人机等类型。

二、机器人的未来发展方向分析

（一）动作灵活化发展

虽然目前机器人已经可以替代人类进行相应的工作和活动，但整体来说机器人的行动较为死板和僵硬。根据高中生物及物理学习知识，我们的人体是一个复杂的机构，在肌肉组织、表皮组织等多种人体组织的共同作用下，才能实现细微的力量控制和灵活的动作。随着人体科学、仿真动物学以及虚拟技术的发展，机器人也必然会越来越拟人化，拥有更灵活的、与人相似的关节和仿真肌肉，完成更灵活的动作。

（二）智能化发展

随着计算机技术、程序逻辑等现代信息技术不断发展，机器人也会越来越智能和智慧，可以在脱离人类操作或仅存在简单人类操作的条件下，自主对环境做出判断并做出相应的动作。

结语：

综上所述，随着社会经济和科学技术不断发展，机器人已经逐渐在工业、探索、军事等领域得到了越来越广泛的应用，极大地方便了人们的工作和生活，提高了现代人的工作效率和工作质量。同时，随着科学技术不断发展，机器人的动作还将更加灵活，功能也会更加智能，可以为人类社会发展贡献更大的力量。

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