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服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用介紹

在一些科幻影片、電視片或影碟中，多少具有人外形的機(jī)器人常被用來(lái)協(xié)助或代替人去執(zhí)行人不樂(lè)意做或危險(xiǎn)和困難的任務(wù)。今天在現(xiàn)實(shí)生活中能夠看到的最接近于人類(lèi)的機(jī)器人可能要算家用機(jī)器人了。家用機(jī)器人能夠清掃地板而不碰到家具。不過(guò)它的價(jià)格目前還較高，影響到它的推廣應(yīng)用。隨著家用機(jī)器人造價(jià)的大幅度降低，它將獲得日益廣泛的應(yīng)用。

服務(wù)機(jī)器人尚處于開(kāi)發(fā)及普及的早期階段，目前國(guó)際上對(duì)它還沒(méi)有普遍承認(rèn)的嚴(yán)格定義，它的定義是由操作型工業(yè)機(jī)器人引申而來(lái)的。根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）采用的初步定義，所謂服務(wù)機(jī)器人是一種半自主或全自主工作的機(jī)器人，它完成的是有益于人類(lèi)健康的服務(wù)工作，但不包括那些從事生產(chǎn)的設(shè)備。另一種定義把服務(wù)機(jī)器人看做一種可自由編程的移動(dòng)裝置，它至少有三個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，可以部分地或全自動(dòng)地完成服務(wù)工作。這些服務(wù)工作為個(gè)人或單位完成的，不指工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

根據(jù)這個(gè)定義，操作型工業(yè)機(jī)器人也可以看做是服務(wù)機(jī)器人，如果它們裝備在非制造業(yè)的話(huà)。服務(wù)機(jī)器人往往是可以移動(dòng)的（并非總是移動(dòng)的）。在某些情況下，服務(wù)機(jī)器人是由一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)構(gòu)成，在它上面裝有一只或幾只手臂，其控制方式與工業(yè)機(jī)器人手臂的控制方式相同。

研制用來(lái)為病人看病、護(hù)理病人和協(xié)助病殘人員康復(fù)的機(jī)器人能夠極大地改善傷殘疾病人員的狀態(tài)，以及改善癱瘓者（包括下肢及四肢癱瘓者）和被截肢者的生活條件。醫(yī)用機(jī)器人已應(yīng)用于下列幾方面：

（1）診斷機(jī)器人，即配備有醫(yī)療診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的機(jī)器人。

它們具有豐富的專(zhuān)科經(jīng)驗(yàn)，能為病人診脈，同病人進(jìn)行有關(guān)病情的對(duì)話(huà)，并按病人的病情及體質(zhì)特點(diǎn)等，作出正確的診斷，給出最合適的藥方。

（2）護(hù)理機(jī)器人，是一些具有豐富護(hù)理經(jīng)驗(yàn)的機(jī)器人護(hù)士或護(hù)師。

它們嚴(yán)格遵照醫(yī)生的指示，細(xì)心照料病人，按時(shí)為病人量體溫、服藥、送飲料或飲用水，并把病人的病情及時(shí)報(bào)告主治醫(yī)生。盡管診斷和護(hù)理機(jī)器人仍處在試用研究階段，但已顯示出它們的優(yōu)點(diǎn)。在此推薦：NAO機(jī)器人，一款適用于治療自閉癥的人形智能機(jī)器人。

（3）傷殘癱瘓康復(fù)機(jī)器人。

包括假肢（人造手和人造腳）、矯形（把機(jī)動(dòng)化結(jié)構(gòu)裝在癱瘓者四肢周?chē)?，以?xùn)練他們的活動(dòng)能力）以及遙控（利用四肢癱瘓者身上仍然維持有自身活動(dòng)能力的器官部分，如舌頭、嘴、牙齒和眼睛肌肉等，來(lái)控制機(jī)器人，從而協(xié)助他們進(jìn)行某些活動(dòng)）等技術(shù)。

（4）家用機(jī)器人。

機(jī)器人已開(kāi)始進(jìn)入家庭和辦公室，用于代替人從事清掃、洗刷、守衛(wèi)、煮飯、照料小孩、接待、接電話(huà)、打印文件等。酒店售貨和餐廳服務(wù)機(jī)器人、炊事機(jī)器人和機(jī)器人保姆已不再是一種幻想。

（5）娛樂(lè)機(jī)器人。

包括文娛歌舞和體育機(jī)器人。在體育方面有救練機(jī)器人、比賽機(jī)器人，如乒乓機(jī)器人、網(wǎng)球機(jī)器人、柔道機(jī)器人、拳擊機(jī)器人、擊劍機(jī)器人、滑雪機(jī)器人、滑水機(jī)器人、滑冰機(jī)器人等。在娛樂(lè)方面有唱歌機(jī)器人、舞蹈機(jī)器人、樂(lè)隊(duì)機(jī)器人、影視表演機(jī)器人、雜技機(jī)器人、木偶機(jī)器人、戲劇機(jī)器人和機(jī)器人玩具等。值得特別指出的是足球機(jī)界人和仿生機(jī)器人。機(jī)器人足球比賽已成熱門(mén)，它不僅可以進(jìn)行信息技術(shù)普及、進(jìn)行高尚娛樂(lè)，而且是一個(gè)“高技術(shù)戰(zhàn)場(chǎng)”，對(duì)多智能體系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)的研究與發(fā)展將起到很大的推動(dòng)作用。仿生智能玩具也是五花八門(mén)，有機(jī)器貓、機(jī)器鼠、機(jī)器狗、機(jī)器蛇、機(jī)器龜、機(jī)器鳥(niǎo)、機(jī)器恐龍、機(jī)器鯨、機(jī)器魚(yú)、機(jī)器蝦、機(jī)器蟹、機(jī)器蜂、機(jī)器蟻、機(jī)器蜂螂、機(jī)器蜻蜒和機(jī)器蒼蠅等。滅火機(jī)器人正在發(fā)展和推廣之中，并進(jìn)行了比賽。 

（6）醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人近年來(lái)有所突破。

1998年5月德、法兩國(guó)醫(yī)生成功地用機(jī)器人完成了一例心臟瓣膜修復(fù)手術(shù)，包括對(duì)病人心臟瓣膜的修整和再造。在手術(shù)過(guò)程中，一位有經(jīng)驗(yàn)的心臟外科專(zhuān)家在距手術(shù)臺(tái)幾米外的控制臺(tái)上遙控著手術(shù)工具。手術(shù)工具通過(guò)一個(gè)小孔插人人體，并通過(guò)另一個(gè)插入病人體內(nèi)的三維視覺(jué)成像系統(tǒng)觀察手術(shù)的全過(guò)程，醫(yī)生通過(guò)機(jī)器人靈巧精確地完成復(fù)雜的手術(shù)。這次手術(shù)中使用的是美國(guó)直覺(jué)外科研究所研制的醫(yī)用遙控機(jī)器人系統(tǒng)。1998年6月，機(jī)器人又完成了首例閉胸冠狀動(dòng)脈搭橋手術(shù)，機(jī)器人技術(shù)與外科技術(shù)的結(jié)合，為有關(guān)病人帶來(lái)福音。直覺(jué)系統(tǒng)的研制成功，實(shí)現(xiàn)了一種全新的手術(shù)方法，優(yōu)化了傳統(tǒng)的小侵入手術(shù)，揭開(kāi)了人類(lèi)用機(jī)器人進(jìn)行遙控手術(shù)的序幕。

美國(guó)國(guó)家航空航天局正在研制一種能在太空進(jìn)行腦外科手術(shù)的“太空機(jī)器人外科醫(yī)生”。日本已研制出1cm×1cm的微型機(jī)器人，擬導(dǎo)人人體進(jìn)行麻藥注射和血管修補(bǔ)作業(yè)。

我國(guó)在張啟先院士領(lǐng)導(dǎo)下，由北京航空航天大學(xué)與海軍總醫(yī)院合作，于1997年5月研制成功一種醫(yī)療外科機(jī)器人系統(tǒng)CRAS-BH。它以立體定向神經(jīng)外科為應(yīng)用背景，研究機(jī)器人技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)療外科（特別是神經(jīng)外科）中的相關(guān)理論、技術(shù)和應(yīng)用，具有重要意義。自1997年5月以來(lái)，該機(jī)器人系統(tǒng)已為70多位病人實(shí)施了不開(kāi)顱腦部的腦手術(shù)，并全部獲得成功。

服務(wù)機(jī)器人還有送信機(jī)器人、導(dǎo)游機(jī)器人、加油機(jī)器人、建筑機(jī)器人、農(nóng)業(yè)及林業(yè)機(jī)器人等。其中，爬壁機(jī)器人既可用于清潔，又可用于建筑．要搜集服務(wù)機(jī)器人的可靠統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)有許多困難，據(jù)ECE（聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)）及WR（國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)）的調(diào)查，到1998年底，世界服務(wù)機(jī)器人的總數(shù)估計(jì)最少為5000臺(tái)。如果清掃機(jī)器人及割草機(jī)器人的價(jià)格能夠較便宜，使得不僅專(zhuān)業(yè)部門(mén)而且家庭也買(mǎi)得起的話(huà)（每天它們只使用幾小時(shí)），那么服務(wù)機(jī)器人的市場(chǎng)可能會(huì)像微機(jī)市場(chǎng)一樣騰飛。服務(wù)機(jī)器人的另一個(gè)重要的增長(zhǎng)領(lǐng)域是家用機(jī)器人，殘疾人用機(jī)器人，特別是醫(yī)療領(lǐng)域用的機(jī)器人，如外科用及輔助外科手術(shù)用的機(jī)器人。

1999-2002年，預(yù)計(jì)世界將裝備24000臺(tái)服務(wù)機(jī)器人，可能還有近50萬(wàn)臺(tái)真空清掃機(jī)器人，這個(gè)數(shù)字還沒(méi)有包括較低級(jí)的娛樂(lè)機(jī)器人，這種機(jī)器人可能會(huì)有幾十萬(wàn)臺(tái)。 

（7）迎賓機(jī)器人。

迎賓機(jī)器人是集語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)和智能運(yùn)動(dòng)技術(shù)于一身的高科技展品，該機(jī)器人為仿人型，身高、體形、表情等都力爭(zhēng)逼真，親切、可愛(ài)、美麗、大方、栩栩如生，給人以真切之感，體現(xiàn)人性化。

自主迎賓：將機(jī)器人放置會(huì)場(chǎng)、賓館、商場(chǎng)等活動(dòng)及促銷(xiāo)現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)賓客經(jīng)過(guò)時(shí)，機(jī)器人會(huì)主動(dòng)打招呼：“您好！歡迎您光臨”賓客離開(kāi)時(shí)，機(jī)器人會(huì)說(shuō)：“您好，歡迎下次光臨”。

致迎賓辭：展示展覽機(jī)器人能夠在舞臺(tái)和現(xiàn)場(chǎng)向賓客致“歡迎辭”，“歡迎辭”可由用戶(hù)先擬定內(nèi)容，編程輸入后通過(guò)機(jī)器人特有的語(yǔ)音效果表達(dá)出來(lái)。

動(dòng)作展示：展示期間，機(jī)器人可表演唱歌、講故事、背詩(shī)等才藝節(jié)目，機(jī)器人同時(shí)配備頭部、眼部、嘴部、手臂動(dòng)作，充分展示機(jī)器人的娛樂(lè)功能。

人機(jī)對(duì)話(huà)：機(jī)器人具備當(dāng)今科技最前沿的語(yǔ)音識(shí)別功能，現(xiàn)場(chǎng)賓客可使用麥克風(fēng)向機(jī)器人提出眾多問(wèn)題，對(duì)話(huà)內(nèi)容可以根據(jù)用戶(hù)需要制定，機(jī)器人則用幽默的語(yǔ)言回答賓客提問(wèn)。通過(guò)人機(jī)對(duì)話(huà)，即可把本次活動(dòng)或慶典的內(nèi)容充分展示給現(xiàn)場(chǎng)賓客，同時(shí)增加賓客的參與性、娛樂(lè)性，產(chǎn)生良好的互動(dòng)效果。國(guó)內(nèi)知名機(jī)器人演出、機(jī)器人表演服務(wù)商：博樂(lè)機(jī)器人