类脑机器人

类脑机器人

综合智能机器人
类脑智能机器人是融合了视觉、听觉、思考和执行等能力的综合智能机器人,它能够以类似于人脑工作的方式运行.它是紧跟随第三代机器人的发展潮流而提出的。国务院副总理刘延东2015年11月11日在《人民日报》发布了署名文章。文章提到实施创新驱动发展战略,是十三五规划的重点和亮点,其中着重提了类脑机器人的发展。类脑智能是以计算建模为手段,受脑神经和人类认知行为机制启发,并通过软硬件协同实现的机器智能。类脑器件以及类脑机器人分别作为类脑智能研究的重要内容,其在类脑研究领域受到国内外学者的广泛关注。[1]
    中文名:类脑机器人 外文名: 别名: 类别:智能机器人

简介

类脑智能机器人系统是融合了视觉、听觉、思考和执行等能力的综合智能系统,它能够以类似于人脑工作的方式运行.它是紧跟随第三代机器人的发展潮流而提出的,是复旦大学985支持项目,也是一个长期科研计划。

该文对参与的类脑系统开发工作做了总结,主要包括以下几个方面:1)针对类脑系统有识别颜色目标的要求,而拍摄的目标颜色随光照条件而变化的情况,对国际颜色恒常处理领域(亦即白平衡)的工作进行了充分的搜集整理和仿真,发现现有的基于对角阵模型的颜色恒常算法,例如灰色世界、白色区域、色域映射和神经网络算法,在图像中颜色目标数量少的情况下往往出现过校正现象,使得校正后的颜色偏差比不校正还要大,而这种情况在类脑智能机器人的机器视觉处理中是有可能出现的。

因此而提出了用图像熵对校正对角阵进行约束的方法,当图像颜色目标数量少时,不校正或少校正,在一定程度上减少了现有颜色恒常算法的校正误差.2)针对系统对三维刚体目标的识别要求,从视觉不变量入手,广泛整理了现有的基于仿射近似模型的算法,在充分仿真基础上发现,基于区域的仿射矩不变量对噪声敏感,而基于目标轮廓的一系列仿射不变量在轮廓提取缺陷的情况下容易识别错误.受这些仿射不变量构造方法的启发,提出了基于目标离散边缘的统计仿射不变量和独立元-统计仿射不变量,它们不需要断裂轮廓连接和跟踪。

而且不仅能利用目标的外部轮廓,还能利用目标内部的边缘,在目标边缘信息提取出现断裂、丢失的情况下能够保持较高的鲁棒性,在一定程度上克服了基于轮廓的仿射不变量的不足.3)针对能力风暴机器人,开发了无线全双工通信模块,实现了计算机对机器人的遥控和通信.针对类脑系统需要适合不同机器人要求,设计开发了新的类脑系统软件,实现了对不同机器人的兼容和扩展、目标识别算法的扩展、识别目标的扩展和管理等功能.实现了一个完整的可以运行的智能机器人系统.

背景

《人民日报》今日发表国务院副总理刘延东的署名文章,称必须把以科技创新为核心的全面创新摆在发展全局的核心位置,要加快突破新一代信息通信、新能源、新材料、航空航天、生物医药、智能制造等领域核心技术,还要在量子通信、新一代信息网络、类脑机器人、纳米等领域尽快部署启动一批重大科技项目。

应用领域

(1)工业领域:工业领域主要产品包括在锻造铸造、轮胎、仓储配送等自动化流水线上的作业机器人。

(2)军工/公共安全:军工/公共安全特种作业机器人产品主要有:恐防暴机器人、应急救援机器人、侦察机器人、作战机器人以及战场运输机器人等;亚威股份

(3)医疗领域:康复机器人的热门产品主要有:微创外科手术机器人、肢体康复机器人、人工耳蜗、智能假肢等

(4)家用辅助领域:家用服务与教育娱乐机器人的热门产品主要有:清洁机器人、教育娱乐机器人、信息服务机器人等

中国机器人市场

(1)全球市场国际机器人协会表示,2014年全球工业机器人销量为22.5万台左右,其中在亚洲的销售量几乎占到3分之2。

(2)中国市场2014中国的工业机器人销量增长54%,达到5.6万台左右,在此之前,中国已经成为全球工业机器人的最大市场。

类脑智能机器人理论

近年来,脑科学、神经科学、心理学等学科得到了迅速发展,与人工智能、机器人等学科成深度交叉融合的态势。机器人在国民经济与国防尖端设备中的应用需求日益增大,机器人所面临的问题也越来越复杂。

复杂、动态、开放的工作环境,对机器人感知、认知、推理、运动的智能化水平提出了更高要求。以功能和性能为导向的机器人传统理论框架已难以适应新的要求。

针对当前机器人研究遇到的瓶颈,机器人与神经科学、信息科学的交叉融合,从本质上模拟人或生物体的类脑智能机器人理论架构,为机器人理论与应用研究带来新的发展思路。

类脑智能机器人通过软硬件协同融合,由内向外地模仿人类大脑神经系统和躯体运动系统的机制、结构与功能,使机器人以类脑的方式实现认知决策,以类人的方式实现运动功能,最终达到或超越人类智能水平与运动能力。

脑科学、神经科学、人工智能等交叉学科的发展,为研究从内而外本质上模拟生物体的新型机器人提供了可能性,另一方面新型类脑机器人框架也为脑科学等交叉学科的发展提供了重要的验证手段。

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