簡介
類腦智能機器人系統是融合了視覺、聽覺、思考和執行等能力的綜合智能系統,它能夠以類似于人腦工作的方式運行.它是緊跟随第三代機器人的發展潮流而提出的,是複旦大學985支持項目,也是一個長期科研計劃。
該文對參與的類腦系統開發工作做了總結,主要包括以下幾個方面:1)針對類腦系統有識别顔色目标的要求,而拍攝的目标顔色随光照條件而變化的情況,對國際顔色恒常處理領域(亦即白平衡)的工作進行了充分的搜集整理和仿真,發現現有的基于對角陣模型的顔色恒常算法,例如灰色世界、白色區域、色域映射和神經網絡算法,在圖像中顔色目标數量少的情況下往往出現過校正現象,使得校正後的顔色偏差比不校正還要大,而這種情況在類腦智能機器人的機器視覺處理中是有可能出現的。
因此而提出了用圖像熵對校正對角陣進行約束的方法,當圖像顔色目标數量少時,不校正或少校正,在一定程度上減少了現有顔色恒常算法的校正誤差.2)針對系統對三維剛體目标的識别要求,從視覺不變量入手,廣泛整理了現有的基于仿射近似模型的算法,在充分仿真基礎上發現,基于區域的仿射矩不變量對噪聲敏感,而基于目标輪廓的一系列仿射不變量在輪廓提取缺陷的情況下容易識别錯誤.受這些仿射不變量構造方法的啟發,提出了基于目标離散邊緣的統計仿射不變量和獨立元-統計仿射不變量,它們不需要斷裂輪廓連接和跟蹤。
而且不僅能利用目标的外部輪廓,還能利用目标内部的邊緣,在目标邊緣信息提取出現斷裂、丢失的情況下能夠保持較高的魯棒性,在一定程度上克服了基于輪廓的仿射不變量的不足.3)針對能力風暴機器人,開發了無線全雙工通信模塊,實現了計算機對機器人的遙控和通信.針對類腦系統需要适合不同機器人要求,設計開發了新的類腦系統軟件,實現了對不同機器人的兼容和擴展、目标識别算法的擴展、識别目标的擴展和管理等功能.實現了一個完整的可以運行的智能機器人系統.
背景
《人民日報》今日發表國務院副總理劉延東的署名文章,稱必須把以科技創新為核心的全面創新擺在發展全局的核心位置,要加快突破新一代信息通信、新能源、新材料、航空航天、生物醫藥、智能制造等領域核心技術,還要在量子通信、新一代信息網絡、類腦機器人、納米等領域盡快部署啟動一批重大科技項目。
應用領域
(1)工業領域:工業領域主要産品包括在鍛造鑄造、輪胎、倉儲配送等自動化流水線上的作業機器人。
(2)軍工/公共安全:軍工/公共安全特種作業機器人産品主要有:恐防暴機器人、應急救援機器人、偵察機器人、作戰機器人以及戰場運輸機器人等;亞威股份
(3)醫療領域:康複機器人的熱門産品主要有:微創外科手術機器人、肢體康複機器人、人工耳蝸、智能假肢等
(4)家用輔助領域:家用服務與教育娛樂機器人的熱門産品主要有:清潔機器人、教育娛樂機器人、信息服務機器人等
中國機器人市場
(1)全球市場國際機器人協會表示,2014年全球工業機器人銷量為22.5萬台左右,其中在亞洲的銷售量幾乎占到3分之2。
(2)中國市場2014中國的工業機器人銷量增長54%,達到5.6萬台左右,在此之前,中國已經成為全球工業機器人的最大市場。
類腦智能機器人理論
近年來,腦科學、神經科學、心理學等學科得到了迅速發展,與人工智能、機器人等學科成深度交叉融合的态勢。機器人在國民經濟與國防尖端設備中的應用需求日益增大,機器人所面臨的問題也越來越複雜。
複雜、動态、開放的工作環境,對機器人感知、認知、推理、運動的智能化水平提出了更高要求。以功能和性能為導向的機器人傳統理論框架已難以适應新的要求。
針對當前機器人研究遇到的瓶頸,機器人與神經科學、信息科學的交叉融合,從本質上模拟人或生物體的類腦智能機器人理論架構,為機器人理論與應用研究帶來新的發展思路。
類腦智能機器人通過軟硬件協同融合,由内向外地模仿人類大腦神經系統和軀體運動系統的機制、結構與功能,使機器人以類腦的方式實現認知決策,以類人的方式實現運動功能,最終達到或超越人類智能水平與運動能力。
腦科學、神經科學、人工智能等交叉學科的發展,為研究從内而外本質上模拟生物體的新型機器人提供了可能性,另一方面新型類腦機器人框架也為腦科學等交叉學科的發展提供了重要的驗證手段。



















