Diseño y desarrollo de soluciones robóticas inteligentes

Como tecnología moderna de cara al futuro, las disciplinas relacionadas involucradas en la robótica incluyen sensores, computadoras, comunicaciones, control, inteligencia artificial, microelectrónica

Como tecnología moderna de cara al futuro, las disciplinas relacionadas involucradas en la robótica incluyen sensores, computadoras, comunicaciones, control, inteligencia artificial, microelectrónica y otras disciplinas técnicas, biónica, ciencia de materiales, métodos matemáticos y muchas otras disciplinas. La robótica puede considerarse la misma alta tecnología que las redes, los genes, las comunicaciones y la tecnología informática.


1. Introducción a la tecnología de robots inteligentes

La definición de robot en boca de los científicos chinos es una máquina automatizada con un alto grado de flexibilidad, pues posee algunas habilidades inteligentes como la percepción, planificación, movimiento y coordinación, que son similares a los humanos u organismos, por lo que su definición está a nuestros ojos. Son muchos y variados. Un conjunto de robots incluye principalmente: (1) Sensores en o alrededor del equipo, que pueden proporcionar retroalimentación de información útil al detectar el entorno circundante y luego al equipo. (2) Plataforma de disco de rueda, brazo u otro equipo que pueda interactuar con el entorno circundante. (3) Según la situación real, el sistema de control ejecuta la acción designada y procesa la entrada del sensor de acuerdo con la operación del equipo.


Los robots que pueden mejorar eficazmente la producción y la calidad de los productos son la forma más primitiva de robots industriales, que se utilizan ampliamente en el montaje, corte, soldadura, eliminación de óxido, pintura, etc., y mejoran eficazmente las condiciones de trabajo de las personas. Como tendencia de desarrollo inevitable y resultado fundamental, se espera que los robots se utilicen y desarrollen ampliamente en la sociedad en un futuro próximo.


Los robots industriales y los robots especiales son dos categorías en las que los expertos en investigación de robots dividen a los robots según las necesidades de la aplicación. Los robots industriales se refieren a robots que son manipuladores de articulaciones múltiples o robots de múltiples grados de libertad en la industria de fabricación industrial. Se utilizan en industrias no manufactureras y sirven a los humanos. También se les llama robots especiales distintos de los robots industriales mencionados anteriormente. En la actualidad, desde la perspectiva de las necesidades de la aplicación, los robots también se dividen en dos categorías por académicos internacionales que estudian robótica: uno es robots industriales en el entorno de producción. La otra categoría son los robots biónicos y de servicio en entornos de fabricación no industriales.


Nuestro país ha logrado logros notables en todos los aspectos de los robots industriales, robots especiales y robots inteligentes. Aunque la investigación en robótica de nuestro país comenzó tarde, ha progresado rápidamente. Para hacer que los robots de China sean más avanzados, necesitamos aumentar la investigación y el desarrollo de la tecnología de un solo chip.


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2. Tecnología SCM y sistema de control de robot inteligente

2.1 Sistema de transmisión


El microordenador de un solo chip controla la energía cinética en el sistema de control del robot. La operación principal es utilizar tecnología de chip para impulsar el chip para lograr este requisito. Para controlar la conducción del robot, es necesario fortalecer y amplificar la señal de corriente débil y controlar el motor de operación después del relé de conducción. Para proteger eficazmente la base y amplificar la corriente, se agrega un transistor al módulo de la unidad. La característica única de un relé de conmutación automática en el módulo de la unidad es que protege y convierte el circuito, y luego el circuito se invierte para realizar el circuito automático Ajuste la función, opere la máquina hacia adelante y hacia atrás y otras acciones simples. La aplicación de esta tecnología se basa en el circuito del módulo de accionamiento La ventaja de la entrada de corriente es que no interferirá con el funcionamiento síncrono de otros sistemas de control y el motor de accionamiento puede funcionar de forma segura. Asegure la precisión del movimiento hacia adelante y hacia atrás del robot.


2.2 Sistema de control visual


El nombre del sistema de visión del robot es en realidad un sistema que lo convierte en una señal que el robot puede reconocer, y luego la analiza e interpreta para obtener imágenes de objetos en el entorno externo para identificar objetos. El robot puede completar las funciones de captura y reconocimiento visual del ojo humano a través del sistema de visión del robot. El proceso del movimiento real del robot consiste en realizar primero el posicionamiento en tiempo real a través del sensor de posicionamiento, mediante la conversión de analógico a digital, y luego amplificar la potencia de la señal, y finalmente la información de posición se recibe y se transfiere al microcontrolador. La señal recibida se compara con la MCU con el umbral inicial antes del filtrado. Finalmente, la señal se retroalimenta al motor de accionamiento. El sistema de control se ajustará automáticamente. El robot caminará en diferentes direcciones de acuerdo con la frecuencia de la señal de entrada de velocidad del motor. El robot reconoce el mundo exterior por completo a través de la tecnología de percepción visual.


2.3 Sistema de detección de tierra


El sistema de detección terrestre extrae lecciones de la imitación de la función auditiva humana y utiliza la función de recepción del robot para filtrar las señales de sonido para juzgarlas y convertirlas en instrucciones de ejecución. El robot realiza automáticamente las operaciones correspondientes a través del sistema de control. Cuando el módulo sub-ultrasónico instalado en el robot, la operación correspondiente se realiza a través del sistema de control. Cuando el sensor recibe una señal sub-ultrasónica externa, automáticamente imitará la función auditiva humana. Para activar el módulo de control en el microordenador de un solo chip durante la simulación (utilizado para recibir señales sub-ultrasónicas), un interruptor fotoeléctrico está especialmente diseñado en el módulo de interruptor. Para mantener el interruptor en el microordenador de un solo chip, la señal recibida por el interruptor de control por defecto es una nueva señal de bajo nivel.


2.4 Sistema de pasos de corrección


En los deflectores de las patas del robot se instalan dos acopladores fotoeléctricos Durante la prueba de marcha del robot, la apertura y el cierre de los fotoacopladores se controlan mediante los deflectores de las patas. La marcha normal del robot se basa en el sistema de pasos de corrección del microordenador de un solo chip. Cuando la unidad de control correspondiente del sistema recibe señales intermitentes alternas, si las señales recibidas por el sistema de control se superponen y son continuas, significa que los pasos antes y después del robot no están coordinados, y es necesario inmediatamente La marcha del robot se corrige mediante el sistema de corrección de pasos. La razón directa que hace que los pasos de los dos pies del robot sean diferentes es que la velocidad de rotación general de los dos pies es diferente. En el movimiento real del robot, el desorden de ritmo coordinado de la parte delantera y trasera, izquierda y derecha, solo se puede corregir con la ayuda de un sistema de corrección de pasos (realizado principalmente por un fotoacoplador).


3.Plan de desarrollo del sistema de control de robot inteligente

La marcha inteligente del robot y las diversas funciones sensoriales se pueden realizar mediante la tecnología de control de un solo chip. Una vez que el robot se pone en marcha, debe poder realizar movimientos normales de caminata. Puede dar al robot una instrucción similar a "buscar un objetivo" por voz. Como instrucción de operación correspondiente, aparecerá el mensaje "buscando un objetivo" en la pantalla LCD. Al moverse hacia el objetivo especificado, el sistema le avisará a través del sistema de lenguaje cuando el robot encuentre el objetivo especificado. Cuando el robot encuentra obstáculos en el proceso de avanzar, pasará por el sistema de control visual correspondiente y el sistema de medición de distancia por infrarrojos. Para cambiar la ruta, evite obstáculos, mida la posición relativa entre el obstáculo y el robot, y al mismo tiempo, aparecerá el mensaje correspondiente en la pantalla LCD. Cuando se activa por un obstáculo, el sistema de lenguaje se activará. El sistema táctil se activará mientras el robot está caminando. El controlador recibirá el aviso de voz correspondiente y el sistema informará la situación correspondiente al mismo tiempo; el sistema tiene fallas especiales en el tramo de la carretera más adelante, etc. Cuando llega el momento, se emite el aviso de voz correspondiente y se realiza la operación de retroceso o parada. Para garantizar la marcha normal del robot, el sistema de corrección de pasos se activará cuando el robot tenga un error de paso durante el proceso de marcha para corregir el problema asíncrono del motor.


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Cuatro, ejemplo de diseño de programa de robot inteligente bluetooth

Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, la humanidad ha desarrollado con éxito muchas maquinarias y equipos modernos de alta tecnología, que a menudo tienen ventajas incomparables y funciones poderosas en algunos aspectos. Sin embargo, en comparación con las criaturas de la naturaleza, están muy por detrás en términos de características estructurales, características deportivas, adaptabilidad y capacidad de supervivencia. Esto se debe a que las criaturas de la naturaleza han pasado por cientos de millones de años de adaptación, evolución y desarrollo y han resistido una dura selección natural, lo que ha hecho que los organismos sean únicos e ingeniosos en estos aspectos, y sus características biológicas se han vuelto perfectas. Dao sigue la naturaleza, aprende del mundo natural para inspirarse en la invención tecnológica y adopta el principio de la biónica, que a menudo puede diseñar máquinas y equipos con características de movimiento más flexibles y características estructurales más razonables.


4.1 Principios del desarrollo de la tecnología de robots inteligentes para insectos


Debido al deterioro del medio ambiente terrestre y la ocurrencia frecuente de desastres naturales, se requiere equipo altamente automatizado que pueda adaptarse a entornos complejos, severos y peligrosos para realizar operaciones, garantizar la seguridad del personal relevante y mejorar la eficiencia y las capacidades operativas de rescate. Y la biónica es precisamente a través del estudio de la estructura, forma, principio, comportamiento e interacción de los sistemas biológicos para obtener inspiración para el diseño y la investigación del mundo natural, y para diseñar máquinas y equipos que tengan las ventajas tanto de las máquinas como de la biología. Esta maquinaria y equipo tienen muchos usos en operaciones militares y de socorro en casos de desastre; por ejemplo, en operaciones militares para realizar operaciones peligrosas como ataques y remoción de minas, y entrar en entornos peligrosos durante el socorro en casos de desastre para buscar y rescatar personal y transportar materiales; además, en la exploración espacial humana La exploración planetaria y la exploración de aguas profundas también juegan un papel insustituible en la exploración de entornos desconocidos.


El diseño y la investigación de robots insectos inteligentes involucran principalmente tecnología integrada, comunicación Bluetooth, sensores, electrónica digital y electrónica analógica. Con el rápido desarrollo de disciplinas como la tecnología electrónica y la tecnología informática en los últimos años, la tecnología incorporada, como tecnología integral e interrelacionada, también ha logrado un progreso considerable. El sistema embebido, como sistema basado en aplicaciones que puede realizar funciones específicas y puede adaptarse al software y al hardware, puede adaptarse a los estrictos requisitos de los sistemas de aplicación en cuanto a consumo de energía, costo y confiabilidad. Por lo tanto, ha avanzado mucho en los últimos años. Como aplicación típica del sistema integrado, el equipo terminal móvil comúnmente utilizado en la actualidad, el teléfono inteligente también pertenece a la categoría de equipo integrado. Utilizando dispositivos móviles integrados como terminales de control para controlar de forma remota y conveniente productos de aplicaciones integrados con funciones especiales, han nacido muchos productos modernos, lo que facilita enormemente la vida y el trabajo de las personas.


Después de más de 30 años de desarrollo, la tecnología embebida ha superado 4 etapas: la etapa inicial de la tecnología embebida es solo un sistema diseñado y construido utilizando un solo chip como controlador programable central; más tarde, se ha desarrollado para incluir una CPU y un sistema operativo simple. La nueva tecnología integrada ha entrado en la segunda etapa del desarrollo de la tecnología integrada; la tercera etapa está marcada por un sistema integrado maduro; la cuarta etapa se encuentra actualmente en la cuarta etapa, y su símbolo principal es la introducción de la tecnología de Internet, que es la computadora, El resultado de la integración de tecnologías de comunicaciones, microelectrónica y semiconductores.


Desde que Ericsson propuso por primera vez la tecnología de comunicación Bluetooth en 1994, se ha desarrollado rápidamente debido a su compatibilidad con la conexión de múltiples dispositivos y ha resuelto el problema de la sincronización de datos. La organización de gestión actual B luetooth SIG (Bluetooth SpecialInterest Group, Bluetooth Technology Alliance) ha Lanzó la versión de quinta generación "Bluetooth 5". En la actualidad, los módulos Bluetooth más avanzados adoptan la tecnología Bluetooth de baja energía (Bluetooth de baja energía, BLE), que reduce el consumo de energía del módulo al tiempo que logra una transmisión a mayor distancia.


Además, como uno de los tres pilares de la tecnología de la información, los sensores, las computadoras y la tecnología de las comunicaciones son signos importantes del desarrollo de la tecnología de la información moderna. Los sensores son un medio importante para obtener información, que puede convertir cantidades físicas medidas específicas en señales de salida utilizables. Con el avance de la ciencia moderna, la tecnología de detección también ha avanzado considerablemente. En general, el desarrollo de la tecnología de sensores ha pasado por tres etapas: sensores estructurales, sensores sólidos y sensores inteligentes. Debido a su estrecha relación con la ciencia moderna, ha promovido y contribuido en gran medida al desarrollo de diversas disciplinas. Muchos países desarrollados lo consideran un signo de una era, y China también ha incluido los sensores como un desarrollo de investigación científica clave en el "Décimo Plan Quinquenal". Uno de los artículos.


En comparación con los robots de ruedas, los robots de insectos tienen ventajas únicas en entornos geográficos no estructurados y hostiles, y pueden llegar a lugares donde la maquinaria y el equipo de ruedas convencionales no pueden moverse. Este artículo se basa en el robot de insectos inteligente realizado por el control principal de Arduino, que integra el sensor de distancia, la comunicación Bluetooth, la comunicación por infrarrojos, la luz de señal, el zumbador y el módulo de voz serie TTL, y mediante el control de coordinación general del chip de control principal ATmega328, resuelve el problema en la operación real Los problemas encontrados, como la evitación automática de obstáculos, el control remoto, la comunicación interactiva en grupo, las indicaciones inteligentes, etc., tienen una mayor adaptabilidad y flexibilidad frente a terrenos complejos.


4.2 Arquitectura general del robot insecto inteligente


De acuerdo con los principales requisitos funcionales del robot insecto inteligente, se diseña la arquitectura de hardware general que se muestra en la Figura 1.


图 1 智能机器人硬件总体架构

Entre ellos, la comunicación Bluetooth se realiza a través del módulo Bluetooth inalámbrico Risym HC-05, el cual se encarga de comunicarse con la APP del terminal de control del teléfono móvil, recibir la solicitud de instrucción de la APP y transferirla al microprocesador ATmega328 para su ejecución. El sensor de distancia GP2Y0A21 monitorea la información de obstáculos en el entorno circundante del robot en tiempo real y envía los datos del sensor adquiridos al microprocesador ATmega328 para su procesamiento. El módulo de energía es responsable de suministrar energía al robot en su conjunto. El módulo de depuración del puerto serie es responsable de conectarse con la PC para la programación del firmware y el trabajo de depuración relacionado. Un total de 3 micro servomotores están integrados en el sistema para proporcionar energía para que el robot camine. El módulo de comunicación por infrarrojos realiza las funciones de recepción y transmisión, y proporciona soporte para la comunicación cooperativa entre robots. El módulo de timbre se utiliza para alertar cuando el robot encuentra obstáculos o emergencias. El módulo de voz en serie TTL se utiliza para mensajes de voz e interacción de voz con los usuarios. El módulo de luz de señal indica el estado de la energía, el estado de la conexión Bluetooth y el estado de la transmisión de datos.


Cinco, proceso de diseño de programa de robot inteligente

5.1 Módulo de control principal


El núcleo del módulo de control principal es el microcontrolador ATmega328, la frecuencia del reloj del sistema es de 16 MHz, el voltaje de funcionamiento normal es DC 5 V, el módulo de control principal contiene 4 puertos de entrada digital, 4 puertos de entrada analógica, dos puertos P WM, 1 Puerto UART de grupo, 1 puerto I2C de grupo, 1 interfaz Micro USB, 2 grupos de puertos de alimentación.


5.2 Diseño de interfaz de hardware


(1) Descripción general de la interfaz: para realizar las funciones requeridas del robot, las interfaces integradas de la placa de control principal de hardware se muestran en la Tabla 1. Según la estructura y el diseño del módulo funcional, la estructura de la placa de control principal del hardware se muestra en la Figura 5.


表 1 智能机器人硬件接口列表

(2) Interfaz ICSP: ICSP en circuito programable en serie, programación en serie en línea, su esencia es una forma de programación en línea, la función principal es compilar y programar el código de usuario en la ROM del microprocesador.


5.3 Protocolo de comunicación


La comunicación entre el robot y el terminal móvil adopta la comunicación Bluetooth, y la arquitectura del protocolo Bluetooth se puede dividir en tres partes de abajo hacia arriba: capa de hardware, capa de protocolo y capa de aplicación. Entre ellos, la capa de hardware incluye principalmente la capa de gestión de enlaces (LM), la capa de banda base (BB) y la capa de radiofrecuencia (RF). La capa de protocolo incluye el protocolo de adaptación y control de enlace lógico (L2CAP) y el protocolo de comunicación telefónica (TCS).


De forma similar al modo de comunicación de socket de uso común, Bluetooth Socket y Bluetooth Server Socket actúan como cliente y servidor respectivamente en la comunicación de Bluetooth Socket. Primero, el objeto Socket del servidor Bluetooth del lado del servidor crea un objeto Socket Bluetooth, y llama a accept () del Socket del servidor Bluetooth para obtenerlo, y el cliente lo obtiene llamando al registro createRfcomm Socket To Service Record () del dispositivo Bluetooth; después de que el servidor inicia el servicio, Accept () bloquea hasta que el cliente connect () se conecta con éxito al servidor, y el servidor devuelve el objeto Bluetooth Socket al cliente. Una vez establecida la conexión, los objetos Bluetooth Socket del servidor y el cliente pueden obtener los flujos de entrada y salida para llevar a cabo la siguiente comunicación. .


5.4 Desarrollo de software de robot


Realice pruebas de comunicación y conexión Bluetooth en secuencia de acuerdo con el proceso de conexión Bluetooth. Primero encienda el Bluetooth, busque el módulo Bluetooth integrado en el robot buscando el dispositivo para el emparejamiento. Después de que el emparejamiento sea exitoso, la conexión se establece a través de CONNECT. Una vez establecida la conexión, el robot puede ser controlado por el botón de control.


Después de la prueba de control en el extremo móvil del robot insecto, se llevó a cabo una prueba automática de evitación de obstáculos en el robot insecto. Los resultados de la prueba demostraron que el robot puede moverse en una variedad de terrenos irregulares y evitar automáticamente los obstáculos encontrados dentro de un rango razonable. Además, a través de la prueba conjunta entre varios robots, se verificó la efectividad de la comunicación del clúster de infrarrojos entre los robots, y un robot específico probó las funciones de aviso de voz inteligente y alerta de zumbador. El resultado demostró el módulo de voz en serie TTL Eficacia.


Seis, la historia y las perspectivas de desarrollo de los robots inteligentes.

Un robot inteligente es una máquina automatizada con algunas habilidades inteligentes similares a los humanos u otros organismos, como percepción, planificación, movimiento y coordinación, y es altamente flexible. En comparación con los robots generales, los robots inteligentes tienen la capacidad de percibir el entorno circundante y pueden analizar el entorno circundante, ajustar su comportamiento para cumplir con los requisitos del operador e incluso ser capaces de satisfacer los requisitos del operador con información insuficiente y cambios rápidos en el entorno. Completa la acción. Los escenarios de aplicación de los robots inteligentes se han ampliado enormemente con el desarrollo continuo de la tecnología. En diversos campos, como el desarrollo industrial y agrícola, los servicios sociales y el ejército, los robots inteligentes tienen grandes posibilidades de desarrollo y aplicación.


El desarrollo de la tecnología robótica es el resultado del desarrollo conjunto de la ciencia y la tecnología. Su desarrollo se originó después de la Segunda Guerra Mundial. La escasez de personal y el envejecimiento creciente de la población dieron como resultado una mano de obra cada vez más escasa. Los robots tradicionales no pueden prescindir de recursos humanos. En este momento, la demanda de robots inteligentes por parte de la gente aumenta constantemente y el desarrollo de la tecnología hace que los robots sean cada vez más inteligentes.


Generalmente dividimos a los robots en tres generaciones: la primera generación es un "robot programable", la segunda generación es un "robot sensor" y la tercera generación es un robot inteligente. En la década de 1980, el desarrollo de la inteligencia artificial mostró un fuerte impulso, unos años después nació el robot artístico AARON, capaz de crear algunas pinturas abstractas. Con la explosión de la inteligencia artificial, han surgido gradualmente muchos robots inteligentes, y los robots inteligentes, como los jardineros inteligentes y los robots quirúrgicos, están surgiendo sin cesar. Y ahora el desarrollo de robots inteligentes no se ha detenido, y también esperamos el nacimiento de robots más convenientes.


De acuerdo con la tendencia actual, los robots inteligentes se desarrollarán en una dirección más inteligente: pueden procesar más información, completar instrucciones más complejas, tener una interfaz hombre-máquina más fácil de usar y tener operaciones más simples. Desde el nacimiento de los robots inteligentes, la relación con nuestra vida cotidiana se ha vuelto cada vez más estrecha. Desde los negocios hasta los campos militares, médicos y otros, existen todos los robots inteligentes. A medida que las funciones de los robots inteligentes se vuelven cada vez más abundantes, Cuantos más trabajos estén ocupados por robots inteligentes, y algunos trabajos ya no necesitan humanos, muchas personas comienzan a preocuparse por sus problemas laborales.


Siete, escenarios de aplicación de robots inteligentes

7.1 La aplicación de robots inteligentes en los negocios


La aplicación más común de los robots inteligentes en los negocios es el robot de barrido. El robot de barrido utiliza tecnología de fusión de información y tecnología de visión artificial para completar automáticamente el trabajo de limpieza del piso en la habitación, completando así la limpieza del piso. Utiliza su propio radar para mapear el diseño de la habitación, planifica automáticamente la mejor ruta de limpieza y puede regresar automáticamente al lugar de carga para cargar cuando la batería es insuficiente.


La clasificación exprés también es un campo de aplicación típico de los robots inteligentes Recientemente, los robots de clasificación exprés totalmente automáticos de algunas empresas exprés han atraído una gran atención. El robot de clasificación exprés clasifica principalmente paquetes pequeños que no miden más de 60 cm de largo, no más de 50 cm de ancho y pesan menos de 5 kg. El clasificador solo necesita colocar la mercancía en el robot de clasificación, y el resto es manejado por el robot de clasificación. El robot de clasificación puede escanear y pesar automáticamente las mercancías, y puede planificar automáticamente la mejor ruta de entrega de acuerdo con la ubicación de entrega de las mercancías.


7.2 La aplicación de robots inteligentes en el ejército


Los robots militares inteligentes pueden realizar varias tareas de manera más eficiente en el campo de batalla y reemplazar a los humanos en operaciones pesadas o de alto riesgo. Los robots inteligentes tienen amplias perspectivas de aplicación en el ejército, por lo que son valorados por países de todo el mundo. Los robots de detección de "tres defensas" se pueden utilizar para detectar, identificar, marcar y tomar muestras de contaminación nuclear, química y biológica en el campo de batalla.


Los robots inteligentes se utilizan principalmente en el ámbito militar en el campo de los vehículos aéreos no tripulados. El UAV Skyhawk integrado con sistemas de control de vuelo más avanzados desarrollados por la Universidad de Beihang puede buscar y rastrear objetivos automáticamente durante el reconocimiento; en contramedidas electrónicas, Solo necesita que el personal de control en tierra envíe un comando, Skyhawk UAV puede procesar automáticamente de manera integral la ubicación del objetivo, el rendimiento del equipo de su propio personaje, su propia altitud y velocidad de vuelo y otra información, generar automáticamente la mejor ruta y entrar automáticamente en el estado de ataque o confrontación. También tiene la capacidad de atacar objetivos automáticamente.


7.3 Aplicación de robots inteligentes en el tratamiento médico


Los robots inteligentes se pueden utilizar en el tratamiento médico para diagnosticar enfermedades, como analizar imágenes médicas, juzgar enfermedades y proponer planes de tratamiento comparando casos similares. En el campo médico con información compleja y de gran escala, como el tratamiento del cáncer, es difícil para los humanos analizar toda la información de manera integral y, a menudo, se producen diagnósticos erróneos. El análisis completo de todos los aspectos de la información, reduciendo así la tasa de diagnósticos erróneos, es el valor del diagnóstico inteligente de enfermedades de los robots. Según IBM, Watson puede procesar información más rápido que cualquier máquina anterior y hacer recomendaciones de diagnóstico y tratamiento más inteligentes. Watson puede sintetizar la información obtenida de varios canales preguntando la enfermedad y el historial médico del paciente, utilizando tecnología de inteligencia artificial, etc., para brindar rápidamente consejos de diagnóstico y opiniones sobre el tratamiento. Watson puede incluso diagnosticar a los pacientes con mayor precisión que los médicos altamente calificados.


La cirugía es un método importante para tratar a los pacientes, y cuando hay muchos pacientes que necesitan cirugía, la fuerza física, la vista y la energía limitadas de los humanos suelen ser difíciles de sobrellevar. El nacimiento de los robots quirúrgicos ha reducido enormemente la carga para los humanos. La lente tridimensional de gran aumento permite que las personas vean con mayor claridad, lo que mejora la precisión de la cirugía. El uso de brazos robóticos puede hacer que las heridas cortadas sean más pequeñas. La manipulación del brazo robótico por parte del cirujano también evita Para evitar el problema de sudar durante la operación, la absorción de impactos inteligente del sistema de control también evita el mal funcionamiento causado por las manos temblorosas del médico.


La escena del robot quirúrgico "Da Vinci" suturando las pieles de uva que apareció en los últimos años ha hecho que la gente se maraville de la precisión del robot quirúrgico. Puede hacer del robot quirúrgico preciso e incansable un buen ayudante en el campo del tratamiento médico humano.


8. Tecnologías clave de robots inteligentes

8.1 Tecnología de interacción persona-computadora


La interacción persona-computadora es la tecnología de realizar el diálogo persona-computadora de una manera efectiva a través de dispositivos de entrada y salida de computadora. Con el desarrollo de la tecnología informática, los lenguajes de diálogo entre humanos y computadoras se han vuelto más diversos, pueden ser señales de sonido, señales de movimiento o incluso señales de ondas cerebrales.


Los robots tradicionales solo pueden realizar acciones de acuerdo con las instrucciones programadas. Si es necesario cambiar la tarea, es necesario modificar el programa o incluso se debe reescribir un conjunto completo de programas. Los robots inteligentes de hoy en día ya pueden hacerlo a través de la tecnología avanzada de interacción humano-computadora. Modifique las instrucciones de la tarea en cualquier momento, y no es necesario escribir el programa, solo una oración o una acción puede permitir que el robot ejecute otra instrucción. En comparación con los robots tradicionales, el modo interactivo de robots inteligentes es más conveniente y flexible.


Los campos de aplicación de la interacción humano-computadora son muy amplios, como la tecnología de reconocimiento de movimiento aplicada a computadoras portátiles, la tecnología de interacción táctil aplicada a la realidad virtual, los robots de control remoto y la telemedicina, y la tecnología de entrada de voz inteligente aplicada a los teléfonos inteligentes.


8.2 Tecnología de fusión de la información


La fusión de información se refiere al uso de tecnología informática para analizar automáticamente y procesar de manera integral la información de observación de varios sensores obtenida en secuencia de tiempo bajo ciertos criterios para completar las tareas de estimación y toma de decisiones requeridas. El procesamiento integral de información diversa es uno de los valores de los robots inteligentes.Cuando el robot inteligente recopila información diversa como presión del aire, temperatura, humedad, etc., necesita resolver el problema de la redundancia de información y debe llevarse a cabo la fusión de información.


En el campo militar, el vuelo de una aeronave se ve afectado por la velocidad del viento, la dirección del viento, la altitud y otros factores. Necesitamos considerar de manera integral esta serie de información para tomar una decisión. En este momento se utilizará la tecnología de fusión de información. Como se mencionó anteriormente, el procesamiento integral de Tianying UAV de su equipo de misión, ubicación objetivo, altitud y velocidad de vuelo y otra información es realizar la fusión de información en esta serie de parámetros y generar automáticamente la mejor ruta después de la fusión de información. Toma de decisiones.


8.3 Tecnología de visión artificial


Las máquinas necesitan percibir el entorno externo, y lo más importante es obtener información externa a través de la tecnología de visión artificial. La visión artificial se refiere a tomar información visual como entrada, procesar la información y luego extraer información útil para la máquina.


Los sistemas de visión artificial se utilizan ampliamente en campos como el monitoreo de las condiciones de trabajo, la inspección de productos terminados y el control de calidad en los procesos de producción automáticos modernos. Por ejemplo, en el análisis de imágenes médicas, a través de la tecnología de visión artificial, el sistema médico puede convertir la información de la imagen en señales digitales, para realizar operaciones como la clasificación de células sanguíneas y el recuento de imágenes y el análisis de la condición de los cromosomas; en la detección de defectos metálicos, tecnología de visión artificial Se analiza la condición interna del metal.


Algunas áreas que involucran un entorno de trabajo humano inadecuado o la precisión de la visión humana no es suficiente para cumplir con los requisitos, a menudo usan visión artificial, similar al sistema de control automático de lesiones de la superficie de la placa de metal, sistema de detección de carrocería de automóvil, sistema de gestión de tráfico inteligente, línea de producción de automóviles Los sistemas de inspección están estrechamente relacionados con la tecnología de visión artificial.


Conclusión


Este artículo estudia y analiza los principios de funcionamiento y las tecnologías relacionadas de los robots insectos inteligentes, y explora en profundidad las ventajas y los escenarios de aplicación específicos de este tipo de robot en aplicaciones prácticas. Sobre la base de la investigación y el análisis anteriores, se proponen soluciones específicas para la arquitectura general del robot insecto, los módulos centrales y la implementación del sistema, que pueden realizar la evitación automática de obstáculos, el control remoto, la interacción de la comunicación del grupo, las indicaciones inteligentes y otras funciones, y pasar la prueba en el entorno operativo real. Fue verificado.


Además, la tecnología de un solo chip se usa ampliamente en control industrial, instrumentos inteligentes, productos electromecánicos, electrodomésticos y otros campos, y es uno de los núcleos de la tecnología de control automático. El movimiento del robot se ha vuelto más coordinado y el diseño estructural y la fabricación se han vuelto más simplificados Debido a la amplia aplicación de la tecnología de un solo chip en el sistema de control del robot, se ha mejorado la estabilidad del robot. En la actualidad, la aplicación de la tecnología de un solo chip en el sistema de control de robots de China aún está en su infancia. El desarrollo de robots inteligentes también logrará un salto cualitativo con el desarrollo continuo y la mejora de la tecnología de control de un solo chip.


El desarrollo de robots inteligentes ha causado un impacto considerable en las industrias tradicionales, pero también ha generado nuevas profesiones similares a los "robots asistentes", al igual que la maquinaria tradicional nacida en la revolución industrial que sustituyó al trabajo manual, pero también trajo nuevas La misma profesión. El trabajo humano pasará de un trabajo simple y repetitivo a un trabajo más creativo. La popularización de los robots inteligentes es inevitable. Solo podemos mejorar continuamente nuestra calidad general para evitar nuestra sustitución.