GE通用电气 IC693PBM200 数字模块
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IC200ALG240
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IC693CPU360
开发机器人遇到哪些关键技术
机器人定义非常多，*早机器人就是机械化、自动化装置。从广义来说，机器人涵盖了机械、材料、电气、自动控制、计算机、网络通信、人工智能等，是综合性交叉领域。
从机器人核心技术看，机器人主要是机器人环境感知，机器人本体机构，机器人路径规划、优化调度、学习和执行任务的控制系统。
机器人从用途角度分有工业、农业、医疗等。从结构上分，还可以分为人形、双足、固定等。从空间上分，还可以分为陆地、空中等。
近几年，机器人的发展主要还是集中在工业制造。一是其中90%都在新能源汽车、传统汽车制造上，例如采用无人化作业机器人，在喷涂、装配工艺上发挥重要作用。二是水下机器人，比如潜水探测，深海探测。三是空间机器人，已经成为探索月球、火星等外层空间的重要工具。四是陆地机器人，主要集中在特殊行业、无人驾驶等。
机器人主要包括四个关键技术，一是感知系统；二是决策系统；三是执行系统；四是运动控制。
从控制角度来说，是一个闭环的反馈控制系统，从感觉识别，到决策规划，到控制执行，到人机交互等。
近几年，机器人的发展迅速得利于多学科交叉融合。人工智能促进了机器的发展，机器的发展促进了人工智能的推进。机器人平台比较多，工业、飞行、移动、医疗、海洋、空间等，应用领域也很广泛。在制造、物流、医疗、生活、海洋等各个领域发挥重要作用并凸显成效。
机器人在航空制造和装配上，在智慧农业、智慧采摘、空间探测、深海探测、科学考察上都有长足的发展。智能服务机器人是未来的发展方向，产业化非常大，无论是助老助残、医疗、康复等都需要机器人的广泛应用。
近几年发展比较好的是医疗机器人，这些机器人在微创手术上具有把控精准等优点。外骨骼机器人则是助力残疾人康复，脑机接口机器人在辅助治疗脑瘫及其康复上都起到了很好的作用。还有就是特种行业，比如核电、空间站的建造、特种作业机器人、防疫机器人等。
未来的机器人发展和近十年的挑战，归结起来发展的重点是新材料、动力。再其次是仿生机器人、模仿人群机器人、集群机器人，以及导航、社交、医疗等相关领域。不管怎么发展，机器人*终的目标是朝着智能化、自主化、协同化方向发展。
开发一个机器人要突破哪些关键技术，作为机器来说，除了本体外，一是机器人要具备感知能力，对环境的感知，对自身的感知；二是机器人是运动载体，结构的控制；三是机器人工作过程中要有很好的路径规划，要提高智能化水平，机器人必须要有学习能力，学习是提高机器人水平的**法门；四是机器人要做出很好的决策和控制。围绕这几个方面能揭示出机器人要突破四大关键技术，一是机器人载体，二是机器人感知，三是机器人决策规划，四是机器人运动控制。
我们团队现阶段研究*多的是机器人双目视觉传感器，通过双目视觉传感器学习模型，可以进行环境估计目标。过去用大量的数学运算、图像处理，现在则使用深度学习来搭建架构，架构好学习模型后，就可以将很多复杂的背景、场景目标收集起来，为机器人创建一个三维地图。比如，让机器人对一个杂乱无章的产品有效进行挑选，首先要对目标进行三维信息获取，进行特征分析、模型分析后，对目标进行三维重构，然后进行执行指令系统的编辑。同时，还要为机器人生成一个完备的三维重建地图，为其提供三维环境感知，这样机器人就可以干活了。
机器人第二个关键技术是开发感知系统，如何让机器人运动起来。高性能控制器指令系统来自感知信息，像制造业里面的机器人柔顺控制、机器人视觉伺服控制、机器人智能控制和多机器人协同控制等。机器人*基本的控制单元关节点可以采取高性能的电机驱动控制，电机控制好后，可以让机器人抓取、识别东西，更精准完成任务。强化增强学习解决了机器人学习决策的问题，深度学习解决了机器人感知的问题，所以这两项技术非常重要。
以前固定的加工制造业机器人只能机械地执行指令，但强化学习使机器人变得聪明，让机器人活起来、有灵魂，不仅能看懂问题、识别信息，而且能够提炼出一系列的复杂姿态并自行操作。
机器人第三个关键技术就是执行任务。解决机器人灵巧末端控制系统首先要解决两个核心，一是运动学，二是动力学。通过规划路径来指挥机器人行动轨迹，完成各种复杂任务。例如，让机器人组装大型航空器件，通过不断地迭代学习使机器人进入更多场景让其工作得越来越好。比如，波士顿动力机器人，它的体系架构是从传统的机电控制系统到力位混合控制，把感知系统上升到机器学习，通过机器学习后能够很好控制步态，在各种各样的场景下进行场景识别。这就是基于深度学习三维感知解决复杂体的结构控制系统。
第四是控制，操作一些大型控件也可以采用这类技术，一是做好协调规划层，二是做好调度，三是做好运动控制。多机器人协作的关键是除环境感知以外，还要解决协同感知的问题，以及环境认知，使复杂的多个机器人能够有条不紊地完成共同的任务。比如，未来的战场集群作战系统，要解决协同感知、协同规划、协同控制这三个问题。
