声控机器人的研究毕业论文

机器人是由计算机控制的通过编程具有可以变更的多功能的自动机械，下面是我整理的机器人技术论文，希望你能从中得到感悟!

刍议智能机器人及其关键技术

【摘 要】文章介绍了机器人的定义，阐述了智能机器人研究领域的关键技术，最后展望了智能机器人今后的发展趋势。

【关键词】智能机器人;信息融合;智能控制

一、机器人的定义

自机器人问世以来，人们就很难对机器人下一个准确的定义，欧美国家认为机器人应该是“由计算机控制的通过编程具有可以变更的多功能的自动机械”;日本学者认为“机器人就是任何高级的自动机械”，我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。”目前国际上对机器人的概念已经渐趋一致，联合国标准化组织采纳了美国机器人协会(RIA：Robot Institute of America)于1979 年给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。”概括说来，机器人是靠自身动和控制能力来实现各种功能的一种机器。

二、智能机器人关键技术

随着社会发展的需要和机器人应用领域的扩大，人们对智能机器人的要求也越来越高。智能机器人所处的环境往往是未知的、难以预测的，在研究这类机器人的过程中，主要涉及到以下关键技术：

(1)多传感器信息融合。多传感器信息融合技术是近年来十分热门的研究课题，它与控制理论、信号处理、人工智能、概率和统计相结合，为机器人在各种复杂、动态、不确定和未知的环境中执行任务提供了一种技术解决途径。机器人所用的传感器有很多种，根据不同用途分为内部测量传感器和外部测量传感器两大类。内部测量传感器用来检测机器人组成部件的内部状态，包括：特定位置、角度传感器;任意位置、角度传感器;速度、角度传感器;加速度传感器;倾斜角传感器;方位角传感器等。外部传感器包括：视觉(测量、认识传感器)、触觉(接触、压觉、滑动觉传感器)、力觉(力、力矩传感器)、接近觉(接近觉、距离传感器)以及角度传感器(倾斜、方向、姿式传感器)。多传感器信息融合就是指综合来自多个传感器的感知数据，以产生更可靠、更准确或更全面的信息。经过融合的多传感器系统能够更加完善、精确地反映检测对象的特性，消除信息的不确定性，提高信息的可靠性。融合后的多传感器信息具有以下特性：冗余性、互补性、实时性和低成本性。目前多传感器信息融合方法主要有贝叶斯估计、卡尔曼滤波、神经网络、小波变换等。

(2)导航与定位。在机器人系统中，自主导航是一项核心技术，是机器人研究领域的重点和难点问题。导航的基本任务有3点：一是基于环境理解的全局定位：通过环境中景物的理解，识别人为路标或具体的实物，以完成对机器人的定位，为路径规划提供素材;二是目标识别和障碍物检测：实时对障碍物或特定目标进行检测和识别，提高控制系统的稳定性;三是安全保护：能对机器人工作环境中出现的障碍和移动物体作出分析并避免对机器人造成的损伤。机器人有多种导航方式，根据环境信息的完整程度、导航指示信号类型等因素的不同，可以分为基于地图的导航、基于创建地图的导航和无地图的导航3类。根据导航采用的硬件的不同，可将导航系统分为视觉导航和非视觉传感器组合导航。视觉导航是利用摄像头进行环境探测和辨识，以获取场景中绝大部分信息。目前视觉导航信息处理的内容主要包括：视觉信息的压缩和滤波、路面检测和障碍物检测、环境特定标志的识别、三维信息感知与处理。非视觉传感器导航是指采用多种传感器共同工作，如探针式、电容式、电感式、力学传感器、雷达传感器、光电传感器等，用来探测环境，对机器人的位置、姿态、速度和系统内部状态等进行监控，感知机器人所处工作环境的静态和动态信息，使得机器人相应的工作顺序和操作内容能自然地适应工作环境的变化，有效地获取内外部信息。

(3)路径规划。路径规划技术是机器人研究领域的一个重要分支。最优路径规划就是依据某个或某些优化准则(如工作代价最小、行走路线最短、行走时间最短等)，在机器人工作空间中找到一条从起始状态到目标状态、可以避开障碍物的最优路径。路径规划方法大致可以分为传统方法和智能方法两种。传统路径规划方法主要有以下几种：自由空间法、图搜索法、栅格解耦法、人工势场法。大部分机器人路径规划中的全局规划都是基于上述几种方法进行的，但这些方法在路径搜索效率及路径优化方面有待于进一步改善。人工势场法是传统算法中较成熟且高效的规划方法，它通过环境势场模型进行路径规划，但是没有考察路径是否最优。智能路径规划方法是将遗传算法、模糊逻辑以及神经网络等人工智能方法应用到路径规划中，来提高机器人路径规划的避障精度，加快规划速度，满足实际应用的需要。其中应用较多的算法主要有模糊方法、神经网络、遗传算法、Q学习及混合算法等，这些方法在障碍物环境已知或未知情况下均已取得一定的研究成果。

(4)机器人视觉。视觉系统是自主机器人的重要组成部分，一般由摄像机、图像采集卡和计算机组成。机器人视觉系统的工作包括图像的获取、图像的处理和分析、输出和显示，核心任务是特征提取、图像分割和图像辨识。而如何精确高效的处理视觉信息是视觉系统的关键问题。目前视觉信息处理逐步细化，包括视觉信息的压缩和滤波、环境和障碍物检测、特定环境标志的识别、三维信息感知与处理等。其中环境和障碍物检测是视觉信息处理中最重要、也是最困难的过程。机器人视觉是其智能化最重要的标志之一，对机器人智能及控制都具有非常重要的意义。目前国内外都在大力研究，并且已经有一些系统投入使用。

(5)智能控制。随着机器人技术的发展，对于无法精确解析建模的物理对象以及信息不足的病态过程，传统控制理论暴露出缺点，近年来许多学者提出了各种不同的机器人智能控制系统。机器人的智能控制方法有模糊控制、神经网络控制、智能控制技术的融合(模糊控制和变结构控制的融合;神经网络和变结构控制的融合;模糊控制和神经网络控制的融合;智能融合技术还包括基于遗传算法的模糊控制方法)等。近几年，机器人智能控制在理论和应用方面都有较大的进展。在模糊控制方面，等人论证了模糊系统的逼近特性，首次将模糊理论用于一台实际机器人。模糊系统在机器人的建模控制、对柔性臂的控制、模糊补偿控制以及移动机器人路径规划等各个领域都得到了广泛的应用。在机器人神经网络控制方面，CMCA(Cere-bella Model Controller Articulation)应用较早的一种控制方法，其最大特点是实时性强，尤其适用于多自由度操作臂的控制。

(6)人机接口技术。智能机器人的研究目标并不是完全取代人，复杂的智能机器人系统仅仅依靠计算机来控制目前是有一定困难的，即使可以做到，也由于缺乏对环境的适应能力而并不实用。智能机器人系统还不能完全排斥人的作用，而是需要借助人机协调来实现系统控制。因此，设计良好的人机接口就成为智能机器人研究的重点问题之一。人机接口技术是研究如何使人方便自然地与计算机交流。为了实现这一目标，除了最基本的要求机器人控制器有1个友好的、灵活方便的人机界面之外，还要求计算机能够看懂文字、听懂语言、说话表达，甚至能够进行不同语言之间的翻译，而这些功能的实现又依赖于知识表示方法的研究。因此，研究人机接口技术既有巨大的应用价值，又有基础理论意义。目前，人机接口技术已经取得了显著成果，文字识别、语音合成与识别、图像识别与处理、机器翻译等技术已经开始实用化。另外，人机接口装置和交互技术、监控技术、远程操作技术、通讯技术等也是人机接口技术的重要组成部分，其中远程操作技术是一个重要的研究方向。

三、总结与展望

机器人是自动化领域的主题之一，人们几十年来对机器人的开发和研究，使机器人技术取得了巨大的进步。随着人工智能、智能控制和计算机技术的发展，机器人的应用领域必将不断扩大，性能不断提高，在未来的生产、生活、科研当中会发挥更重要的作用。

参 考 文 献

[1]孙华，陈俊风，吴林.多传感器信息融合技术及其在机器人中的应用[J].传感器技术.2003，22(9)：1～4

[2]王灏，毛宗源.机器人的智能控制方法[M].北京：国防工业出版社，2002

[3]金周英.关于我国智能机器人发展的几点思考[J].机器人技术与应用.2001(4)：5～7

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在平时的学习、工作或生活中，大家都接触过作文吧，作文根据体裁的不同可以分为记叙文、说明文、应用文、议论文。作文的注意事项有许多，你确定会写吗？下面是我为大家整理的机器人优秀作文，希望对大家有所帮助。

现在在医院的病人是不是很发愁？因为现在的护士太忙了，她们又需要二十四小时的护理。

你会说，可以上机器人来当护士呀！对，现在已经有了机器人小护士。它们能满足病人的要求。能快速地做出早餐、午餐和晚餐。

这些机器人这么聪明勤劳，真是医生的好助手呢！可是有些医生和护士都唉声叹气的，因为如果没法干活的，他们肯定要“饿到”的机器人那么大的医院总不能一个一个地找“饿到”的机器人。你会说可以换成电池呀！可是点很快就会用完的，没有电，机器人可就不会不停地工作了，如果光换电池，那可太麻烦了。

我们必须让机器自己充电，我正在研究，只要机器人“吃”病人们的垃圾就行了。它们可以分析一下有用垃圾，把垃圾变成电。

有了这种保姆机器人，医生们就轻松多了，只要指挥它们就行了。要是机器人说没有垃圾了，医生会说让它们从病人剩下的饭里吃点吧！

现在，在城市水果非常贵，如果世界上有水果机器人，那多好啊！那就你来看看我发明的水果机器人吧！

水果机器人虽然看上去非常不好看，但是他的用处是非常大的。在机器人的胸部，有很多水果名字的按钮，只要你想吃什么水果，你就按按钮上的标的水果名字，再拿一个硬币一样的东西放入机器人的嘴巴，5秒之后，立即从机器人的肚子里出来你想要的水果。

水果机器人还有一个功能。比如说在鹅毛大雪纷飞的冬天里，你想吃一种你身边没有的那种水果，你只需要拿一个苹果和一个橙子放入机器人的嘴巴里，再按你想要的那种水果名字按钮，5秒之后从机器人的肚子里便能输出那种水果，既新鲜又可口。如果你在一个炎热的夏天，你想吃一个冰凉的水果，你只需要放入一片绿叶，再按一下你想要的水果按钮，你就能得到你想要的超级爽口的水果。这个功能不错吧！

这就是我想像的水果机器人，怎么样？我想不久的将来，我一定让他变成现实。

小朋友们肯定都喜欢去科技馆，因为那里会帮助我们学到许多科学知识，懂得许多科学奥妙。今天我又去科技馆参加了“科技引领未来，创新促进和谐”为主题的“科普知识有奖问答”活动。

一进科技馆，我就听到“叮咚、叮咚”的钢琴声，原来是二楼的机器人展厅里的一位机器人在弹钢琴，他看上去好像不用看曲谱就能熟练地弹出美妙的音乐，我想，机器人可真聪明，我要是有这样一位懂音乐的古筝老师就好了，遇到我不会弹的地方，就可以教我，还可以陪我练习。

看着机器人展厅里的机器人介绍，使我认识了不少机器人，我知道机器人会劳动，他们会帮你把房间打扫得干干净净;机器人会表演，他们会逗得你哈哈大笑;机器人会打球，机器人还会救火，人们已经举办过机器人篮球比赛，机器人足球比赛，机器人相扑比赛等等，哦，机器人可真聪明!科学家们真伟大，是他们用智慧创明造发了聪明的机器人。

我坐着时光列车到了公元二十八世纪。我走在街上，看见了和人一模一样的机器人，只要是人类的命令，他们都照做不误，街上都是奇特的机器房屋，家家户户的门上都有指纹辨识系统，让小偷无法进入。

我跑到宇宙机场，搭上了前往太阳的宇宙飞机。到了太阳，到处都有“太阳温泉”，我还到了机器人博物馆，里面有会打扫的机器人、会救人的机器人、会陪小朋友玩耍的机器人，还有会修理机器人的机器人。

在二十八世纪，人类都不用做事，任何事都由机器人来做，要买东西，只要按下你要到哪家店买，要买什么传输机就会把东西传过来。要写功课只要输入要写哪一页，机器就会立刻帮你写好，真是方便到不能再方便了。

我想要生活在这个世界，因为任何事都是机器来做，不过我想有些人一定会因为如此而变得很懒。

大家好，这是二十年后的`家乡，家家都有一个“多功能机器人”。下面就让我来介绍吧！

多功能机器人听着好像只会节约，那可不一定。它有几大特点，一是如果家里没有人看家，它会把自己变成一个东西。有时候是碗，还有的时候是拖把……只要有人一来，它就会闻一闻是不是主人或亲人，如果是主人或亲人，它会变成原来的样子照顾他们；如果不是，它会变成狗咬住小偷，等主人回来；二是它还可以变成电脑或电视……可以使用；三是它还可以打扫房间，它只吃污水和垃圾变成电量；四是它还可以哄小孩或喂小孩，它还可以催小孩写作业；五是它可以检查东西有没有过期。

多功能机器人不错吧！

多功能机器人有翅膀有车轮。可以在天上飞，飞得比火箭还快。可以在地上跑，跑得比赛车还快。还可以在海里游，翅膀和车轮要收到身体里，身体两边伸出两个巨大的电风扇，两个巨大的电风扇往后吹风，使机器人可以在水里像鱼雷一样飞速前进。

多功能机器人还可以带你周游世界，只要你进入驾驶舱，点一下红色按钮，说出你想去的地方，它就会启动瞬间转移功能，去你想去的每一个地方。

功能机器人还可以给你当补习老师。只要你按一下黄色按钮，输入年级、课程，它就会立刻给你补习。

多功能机器人还有很多功能……

如果将来发明出了这种多功能机器人，我一定要买下一个。如果我发明出了这种多功能机器人，我一定给老人免费、给小孩半价卖给他们，也让他们享受一下驾驶多功能机器人的感受。

我是一个不会做饭的人，爸爸妈妈平时都非常忙。我吃饭是一个问题，所以我准备发明个机器人，让它解决我的吃饭问题。这个机器人的名字就叫“做饭机器人”。

如果早上起来我想喝五谷豆浆吃一个面包，只要对它一说，它就马上去帮我做。它先去弄点黄豆，花生，红豆，绿豆。然后把这些东西放在豆浆机里。再加上水。然后自动都会从出料口里流出可口的鲜豆浆来。

有了豆浆还需要面包，这时侯我只要对着机器人说“给我来个面包吧”，机器人就会走到厨房里找到面粉，鸡蛋，糖等原料。然后把这些原料装进身体。一阵细微的声音过后，一块焦黄可口的面包从出料口送出。温度正好合适，不用等就可以吃了。

吃过饭后到了去学校的时间，我收拾完书包准备上学。这时我只要对着机器人说：“把我用过的餐具洗了吧”。机器人就会马上把这些的碗筷收拾好放在洗碗池里开开水把这些碗筷洗干净放好。

我的机器人还能做很多别的事情，这就是我发明的机器人。

在2514年，中国的科技发达到了顶峰，有会飞的鞋子，能自动调节温度的衣服……在那个时代，所有的动物都带上了语言翻译机，能和人类交流。

我也是一位著名的科学家了，我最有代表性的发明非超能机器人莫属。

超能机器人有超人的本领，它能在消防车没到火灾现场前，从熊熊大火中救出被困的人，能在零点零一秒内辨别眼前的坏人，并将他们绳之以法……

最特别的是，这种机器人用人的脑电波控制。无论是谁，先在它的脑子上“拍照”，随后机器人会辨别你是不是坏人，如果你是坏人它会一拳把你准确无误地打到警察局。如果你不是坏人，它会服从你的命令。

而且，这种机器人用超合金打造而成，坚固无比，用一亿吨重的大铁锤砸，也毫发无损。

这就是我发明的超能机器人，怎么样？酷吧！

“唉，真累呀！”星期天，我闲着没事干，就帮妈妈做家务，结果可想而知，没做完一半便满头大汗，也体会到妈妈的辛苦。

我坐在沙发上休息，慢慢幻想起来，我变成一名科学家，我的“杰作”是“保姆机器人”。如果主人的房间乱七八糟，大可不必为打扫、整理起来累而烦恼，机器人会以风一般的速度整理好，也会将满是灰尘的地面的打扫的一尘不染，让你惊喜万分，这样家长就可以安心工作啦！“

如果主人下班早已饥饿难忍，想一回家就吃上香喷喷的饭菜，只要对指令器说一声”我好饿“这样机器人就立刻煮好饭菜，你一回家就大饱口福。冬天，你想一回家就洗上热水藻那也没问题，只要机器人启动防水系统，热呼呼的藻你一回家就能洗上，这时我仿佛看见千家万户都用我造的机器人方便多了。

”苗苗。“妈妈的喊声把我从美妙的幻想中拉了出来，心中还在想”如果真有那种机器人该多好，我一定要好好学习，让这一大幻想成为现实。“

我想发明声控机器人，因为声控机器人我们既可以坐到里面，也可不坐到里面在外面控制。

我为什么我要发明这个东西呢？

如果我们想飞上天上去的话，就说一声，送我去太空。机器人就会把你送到天空去。

还有，如果还有国家来欺负我们国家的话，我可以开着我的机器人挺身而出，保卫我们的国家。

如果他们开始进攻我们，我会输入原子弹，然后确定，然后我的机器人就会发出一颗原子弹，把来攻打我们国家的人都给炸死，里面的炸弹是无数的，而且不只是有原子弹。

我长大了以后，一定要发明它，因为他真是太历害了，所以我现在好好读书，长大了发明出来它，为国家作出贡献。

今天早上，妈妈让我下楼扔垃圾，我还没到垃圾桶边上就闻到一股臭味，我就想我以后长大了，要发明一个环保机器人。

它的头上有红色和蓝色的按钮，背上有红色和蓝色的小背包。按一下红色的按钮，就会把离机器人十米之内的垃圾放入红色背包，按一下蓝色的按钮，就会把离机器人十米之内的臭烟雾吸进蓝色背包里。 如果背包装满了怎么办？不用担心，机器人脑袋里有一根又细又长的针，你不可以小看那根针，它可以把废物变成一棵棵大树，既美观又环保。

你喜欢我发明的机器人吗？

20xx年的世界是机器人世界。机器人几乎代替人们做了所有的事。你看，教室里讲课的老师是机器人，上课的学生也是机器人。

我是著名的机器人设计师。最近，我又发明出了一种多功能机器人，叫陶子。陶子的功能有很多，比如时空穿越、复制东西（包括地球）等等。

今天，她带我去了三叠纪，那有好多好多的恐龙，我和陶子一不小心被恐龙发现了，一只恐龙突然向我们跑来，陶子马上带我穿越回来了。

她说：“我们钓鱼吧！”她立马变出二幅鱼杆，“好。”我说。我们开始钓鱼了，陶子一会儿就钓了一条小鱼，我却一条也钓不上，不过，不一会儿我就钓上两条大鱼来。就这样，我和陶子过了快乐而有趣的一天。

现在我们小朋友有吃有穿，可万一有一天家人不在你该怎么办？别急，这就得造烹调机器人了。

说到这里，你一定会想，烹调机器人是怎样的，烧出来的东西好吃吗？我来告诉你，烹调机器人的样子像一个汉堡包，手和我们的一样，在它的肚皮上，还挂着烹具，让人看了就食欲大增。它把所有的菜谱都背下来。做出的菜样子、色彩、味道个个像模像样，可以少花钱，吃大餐。

你会问，这机器人怎么控制呢？告诉你，这机器人的背上有个屏幕，只要用笔在上面写上人数、菜名和口味就可以让它照要求烧菜，而且可以根据四季调整原料。

你会问，这机器人怎么充电呢？我跟你说，它只要尝尝菜的味道，吸收了调味料就能充电，如果它的肚子里装了变化器，它就能把调味料变成电了。

我要好好学习，争取以后让烹调机器人成为每家每户的好帮手。

你们知道未来的机器人是什么样的吗？其实我也不知道，不过这是我想象的机器人。

未来的机器人是很勤劳的，早上，你起床时，机器人就会为你准备好衣服，牙膏帮你挤好，洗脸盆帮你弄好，吃的东西也帮你做了。你只要坐下来，机器人就会把菜端上来。这样，你就可以吃到美味佳肴了。还会帮你梳头发呢，还会做家务事，如拖地洗菜煮饭，他都会。机器人还很勇敢呢，每当有火灾有坏人，只要呼叫他，他很快就会到现场来救人。机器人也会很关心人，每当你不开心的时候，他会想尽一切办法逗你开心，做个鬼脸，说些开心的事给你听，每当你觉得无聊时，他还会变成与你一样年龄的孩子跟你玩。还有......我想象的机器人还不错吧。

我有一个可爱的机器人，它的名字叫咋咋度。

它头上银色的帽子，身上穿着银色外衣，脚上穿着银色鞋子，一副威风的样子，好神气！它的头、手、手臂、腿、脚各个部位都可以活动，动起来时就像真人一样灵活，可爱极了。

我最喜欢同咋咋度玩，每次做完作业，我就会摸摸它的手，摸摸它的头，拉拉他的脚。让它运动一下！有一次，我梦见咋咋度突然变成啦人类，它很厉害、聪明。我们学到哪篇课文，它背到哪篇课文。每次考试都100分。我问它为什么这么厉害，它说；只要读多就是啦！

梦完啦后，我起床决定心说；我要向咋咋度学习，努力下去！