淺談智慧型機器人應該具備什麼樣的要素？

一個智慧型機器人應該具備三大要素：感知、決策、行動。 感知就是機器人具有能夠感覺內部、外部的狀態和變化， 理解這些變化的某種內在含義的能力。 決策要求機器人具有能夠依據各種條件、狀態、約束的限制自主產生目標， 規劃實現目標的具體方案、步驟的能力。

行動需要機器人具備完成一些基本工作、基本動作的能力。 在這三大要素的基礎上， 智慧型機器人通過感知輔助產生決策， 並將決策付諸行動， 在複雜的環境下自主地完成任務， 形成各種智慧行為。

智慧型機器人的感知

一個鮮活的生命可以通過它的各種感覺器官和中樞神經系統來感受、理解外部和自己內部的變化。 而一個智慧型機器人要感知這個世界， 就必須具有一定的資訊獲取手段和資訊處理方法。

1、資訊收集

智慧型機器人進行資訊收集的感測器可以分為觸覺感測器、溫度感測器、距離感測器、定位系統、速度和加速度感測器、角度及角加速度感測器、力和力矩感測器、姿態感測器、機器人視覺感測器、機器人聽覺感測器、嗅覺感測器等。

這些感測器的應用可以使機器人檢測到外界環境和本身的狀態及變化。

2、多感測器資訊融合

智慧型機器人身上通常裝備有多種不同的感測器， 如紅外感測器、超聲感測器、雷射雷達、碰撞檢測感測器、視覺感測器、聽覺感測器等。 由於受到各感測器的檢測物件、工作範圍、精度等因素的影響， 需要確定不同來源的傳感資料的一致性， 通過不同傳感資訊的互相補充來獲得外部完整的資訊， 所以多感測器資訊融合方法的研究是智慧型機器人研究中的重要一環。

3、智慧型機器人語言理解

語言是實現機器人與人資訊交流的最自然的傳遞方式， 所以對於語言的理解是機器人智慧的標誌之一。 智慧型機器人的語音理解可以分為無詞彙語音理解和有詞彙語音理解兩部分。

語音增強和語音辨識是機器人語言理解的兩個主要部分。

語音增強就是要在消除語音信號中的環境噪音的同時， 又要使語音信號不會出現嚴重的失真。 語音辨識是將輸入的語音波形識別為正確的詞、短語和句子。 由於各人發音的不同， 語音辨識系統必須適應多個不同說話人的發音；而且， 個人發音存在差異， 即使專門訓練過的人兩次都發出同一個音， 從信號處理的角度講， 也是有區別的。 對識別系統影響最大的是發音持續時間的不確定性。

智慧型機器人的決策

智慧型機器人通過對感知到的各種環境狀態及變化及時做出適當的判斷、推理、預測、估計， 給出相應對策， 使機器人能夠實施一系列動作實現預期目標。 在這一階段，

機器人的決策運用了很多人工智慧研究的理論， 如知識的表達與推理、專家系統等。 但由於很多推理、決策方法需要建立複雜的模型來描述環境， 對可瞭解的搜索緩慢， 所以造成系統的即時性能嚴重下降。 包容式結構、反應式控制結構等控制結構試圖通過降低對環境、機器人建模、推理的要求， 將感知與行動直接連接， 減少決策時間， 達到提高系統即時回應能力的目標。