AI 聊天机器人
AI聊天机器人的工作原理是什么？AI聊天机器人使用自然语言处理(NLP)来帮助用户通过文本、图形或语音与Web服务或应用进行交互。聊天机器人可以理解自然人类语言、模拟人类对话并运行简单的自动化任务。此外，AI聊天机器人还利用预测智能和分析技术来了解用户的偏好，并利用了解的这些信息来提供建议和预测需求。
AI聊天机器人用于各种渠道，例如消息传递应用、移动应用、网站、电话线路和支持语音的应用。它们可以针对不同目的而开发，无论是仅处理一些简单的命令，还是充当复杂的数字助理和交互式代理。AI聊天机器人可以是大型应用程序的一部分，也可以完全独立存在。
阅读本指南，详细了解AI聊天机器人的定义及其工作原理。
为何使用AI聊天机器人？AI聊天机器人是一种聊天机器人，用于帮助人类与技术进行交互以及自动执行任务。随着AI、机器学习、数据科学和自然语言处理领域的不断进步，现在可以更轻松地为各种应用程序构建对话型机器人，让公司及其客户和员工从中受益，从而促进聊天机器人数量的快速增长。
公司如何使用AI聊天机器人AI聊天机器人可为公司提供诸多优势。许多公司都使用AI聊天机器人作为虚拟代理，它们可以处理客户服务问题或为员工提供支持。总的来说，在客户服务中使用聊天机器人不仅有助于公司改善客户服务，还能降低客户服务成本，从而实现较高的投资回报率(ROI)。
使用AI聊天机器人还有助于公司缩短销售周期、挖掘更多的潜在客户并提高客户忠诚度。各种公司陆续开始利用聊天机器人和AI技术来打造个性化用户体验，从而提高客户的满意度、参与度和转化率。
除了拥有较高的ROI之外，AI聊天机器人还是一种简单便捷的服务，赢得了消费者和员工的期望和依赖，因而变得越来越普遍。随着企业投资于越来越复杂的技术，并建立起多个消息传递接口，聊天机器人迅速成为客户和员工与所交互的大量信息、系统和应用程序之间的必要桥梁。
客户如何使用AI聊天机器人客户也可以从使用AI聊天机器人中受益。聊天机器人可以按需为客户提供帮助或客户服务，而且不受限制。当客户与聊天机器人进行交互时，他们可以随时获得问题的答案。此外，他们往往能够获得更轻松的销售体验，并与所交互的品牌建立更加个性化的联系。
员工如何使用聊天机器人工作场所中的AI聊天机器人也可以使在此工作的员工受益。AI聊天机器人可用于自动执行简单的任务，从而为员工腾出时间。它们还可以在组织内部用于帮助员工浏览公司的政策、程序、人力资源信息以及其他内部系统和文档。
什么是自然语言处理？为了有效地工作，AI聊天机器人必须能够将人类的语音和语言转换成计算机能够理解的信息。理解、分析和响应人类语音的过程是一个复杂的任务，我们称之为自然语言处理。
自然语言处理是指聊天机器人使用人工智能来理解大量自然语言数据的整个端到端过程。NLP的工作原理是：接收人类的文字或语音输入，利用AI判断该输入的含义，然后生成并做出适当的回应。自然语言处理使机器人能够以模仿人类对话的方式与人类用户进行交流。
自然语言处理的工作原理是，将用户输入分解为言语、意图和实体。言语是用户输入聊天机器人的任何短语。将言语输入聊天机器人后，聊天机器人会确定言语的意图，即用户联系聊天机器人的目的。最后，聊天机器人会识别出言语中有助于定义意图细节的实体。实体通常是日期、时间、地点、名称或位置之类的信息，有助于进一步明确用户的意图。
AI聊天机器人的工作原理是什么？AI聊天机器人是用户使用文本、图形或语音以对话方式与之交互的任何应用。聊天机器人有很多不同的类型，但它们的工作方式大同小异。
第一步用户通过应用、网站或文本消息之类的渠道，或者甚至通过电话联络来将消息输入AI聊天机器人。此消息可以是命令或问题。
第二步AI聊天机器人接收消息的内容，并捕获相关信息，例如传入消息的渠道。然后，聊天机器人使用NLP来确定消息的目的并识别相关意图。
第三步AI聊天机器人确定一个适当的响应，并通过相同的渠道将响应返回给用户。随着对话的继续，此流程将继续执行下述第一步至第三步。对话会一直持续，直到用户的疑问得到解答，问题得到解决，或者直到请求被转交给人工代理。
有哪些类型的AI聊天机器人？企业可以使用的聊天机器人主要有两种类型：事务型聊天机器人和对话型聊天机器人。它们的总体复杂程度不同，使用人工智能的程度也不同。
事务型聊天机器人事务型聊天机器人，也称为任务型或声明型聊天机器人，是一种专注于执行或自动执行某项功能的单用途聊天机器人。它使用规则、自然语言处理和极少量的机器学习。事务型聊天机器人基于结构化数据进行训练，旨在根据用户想要执行的操作或想要解决的问题，提供一套固定的选项供用户选择。在用户做出选择后，聊天机器人会提供更多选项来引导他们完成整个流程，直到用户的疑问得到解答或问题得到解决。
事务型聊天机器人会生成对话式的自动响应。与事务型聊天机器人的交互非常具体且结构化，因此事务型聊天机器人可以很好地帮助那些事先知道客户可能需要获得哪些常见操作或问题相关帮助的企业。例如，餐馆、快递公司和银行使用事务型聊天机器人来处理常见问题，例如关于营业时间的问题，或者帮助客户处理不涉及大量可变因素的简单事务。事务型聊天机器人是最常用的聊天机器人类型，因此相关的例子也是多种多样。
对话型聊天机器人对话型聊天机器人是一种比较复杂且交互性较强的AI聊天机器人，可以实现更加个性化的交互。它旨在使用对话型AI来理解用户消息中的含义，并模拟人类的方式进行响应。对话型聊天机器人使用人工智能、自然语言处理并通过访问知识数据库和其他信息来检测用户的问题和响应中的细微差别，并按照人类的方式给出相关的答案。这些AI聊天机器人具有情境感知能力，并使用自然语言理解、自然语言处理和机器学习来逐渐提高智能化水平。
对话型聊天机器人通常称为虚拟助理或数字助理，它们也会根据每个用户的个人资料和之前的行为，使用预测智能和分析技术提供个性化体验。随着时间的推移，这种类型的AI聊天机器人可以了解用户的偏好，并利用了解的这些信息来提供建议和预测需求。对话型聊天机器人广泛用于电子商务公司、在线服务、社交平台、拥有先进的服务型软件(SaaS)工具的企业以及提供企业解决方案的企业到企业(B2B)公司。
AI聊天机器人有哪些常规用途？客户服务AI聊天机器人可用来创建随时待命的虚拟客户服务代理，促进提高客户满意度。聊天机器人还可以用来提交和确认支持人员的请求，或者为客户执行日常任务。
人力资源AI聊天机器人可以协助完成人力资源工作，例如帮助员工申报带薪休假或病假、通知员工政策变化，以及帮助员工了解和管理自己的福利。
财务与会计AI聊天机器人应用程序可以协助员工提交费用报告、开启采购订单请求，以及更新和跟踪供应商详细信息。
市场营销AI聊天机器人用于向忠实客户发送针对性优惠、跟踪客户满意度，以及打造个性化体验以保持客户参与度。
销售AI聊天机器人可以预先赋予潜在客户资格、为潜在客户提供报价以及开始主动对话，从而为销售人员腾出时间来专注于达成销售。
AI聊天机器人在不同行业的应用情况如何？AI聊天机器人的广泛应用让各行各业的公司受益颇多。下面提供了几个示例来介绍聊天机器人的日常运用方式：
电子商务和零售业在线商店使用AI聊天机器人作为客户服务代理来提供产品信息、提供个性化产品建议以及处理订单和退货请求。
金融服务业银行和信用社使用AI聊天机器人作为智能代理，帮助回答客户的问题、提供帐户余额和对帐单、处理基本事务，以及提供储蓄和投资建议。
医疗保健业医院和诊所使用AI聊天机器人来安排预约、提供用药信息以及帮助患者找到最近的办公地点等。
教育行业AI聊天机器人用于学生反馈、教师评估和行政协助。
保险业AI聊天机器人充当虚拟代理和顾问，可以提交索赔、提供状态更新以及执行其他基本任务，从而为工作人员腾出时间来执行更高级的任务。
制造业AI聊天机器人帮助制造商进行供应商管理和合作、人员协助、工作场所维护、产品召回和人力资源任务。
旅游业与酒店业航空公司和酒店公司使用AI聊天机器人作为交互式代理，帮助客户进行购票、在线登记和其他旅行安排。
智能机器人4大类关键技术和应用
2)能够靠自动控制实行作业；
3)能够重新编程作业内容
只具有第1项功能的装置是操作机，操作机再加上第2或第3项功能的为准机器人。
人们通常把机器人划分为三代
第一代是可编程机器人。这种机器人一般可以根据操作人员所编的程序,完成一些简单的重复性操作。这一代机器人是从60年代后半叶开始投入实际使用的,目前在工业界已得到广泛应用。
第一代是可编程机器人。这种机器人一般可以根据操作人员所编的程序,完成一些简单的重复性操作。这一代机器人是从60年代后半叶开始投入实际使用的,目前在工业界已得到广泛应用。
图：世界上第一台可编程的机器人
第二代是“感知机器人”,又叫做自适应机器人。它在第一代机器人的基础上发展起来的,能够具有不同程度的“感知”周围环境的能力。这类利用感知信息以改善机器人性能的研究开始于70年代初期,到1982年,美国通用汽车公司为其装配线上的机器人装配了视觉系统,宣告了感知机器人的诞生,在80年代得到了广泛应用。
第二代是“感知机器人”,又叫做自适应机器人。它在第一代机器人的基础上发展起来的,能够具有不同程度的“感知”周围环境的能力。这类利用感知信息以改善机器人性能的研究开始于70年代初期,到1982年,美国通用汽车公司为其装配线上的机器人装配了视觉系统,宣告了感知机器人的诞生,在80年代得到了广泛应用。
图：美国RethinkRobotics公司的自适应型低成本机器人
第三代机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制,它可以把感知和行动智能化结合起来,因此能在非特定的环境下作业,称之为智能机器人。1956年在达特茅斯会议上，马文•明斯基提出了他对智能机器的看法：智能机器能够创建周围环境的抽象模型，如果遇到问题，能够从抽象模型中寻找解决方法”。这个定义一直影响着智能机器人的研究方向。
第三代机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制,它可以把感知和行动智能化结合起来,因此能在非特定的环境下作业,称之为智能机器人。1956年在达特茅斯会议上，马文•明斯基提出了他对智能机器的看法：智能机器能够创建周围环境的抽象模型，如果遇到问题，能够从抽象模型中寻找解决方法”。这个定义一直影响着智能机器人的研究方向。
智能机器人与工业机器人的根本区别在于,智能机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能。而感知本身,就是人类和动物所具有的低级智能。
因此机器的智能分为两个层次:
①具有感觉、识别、理解和判断功能;
②具有总结经验和学习的功能。
所以,人们通常所说的第二代机器人可以看作是第一代智能机器人。
智能机器人是一个在感知-思维-效应方面全面模拟人的机器系统，外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场，可以全面地考察人工智能各个领域的技术，研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。
二、智能机器人涉及的理论、技术
简单来说，智能机器人就是以人工智能决定其行动的机器人。目前研制中的智能机器人智能水平并不高，只能说是智能机器人的初级阶段。智能机器人研究中当前的核心问题有两方面：一方面是，提高智能机器人的自主性，这是就智能机器人与人的关系而言，即希望智能机器人进一步独立于人，具有更为友善的人机界面。从长远来说，希望操作人员只要给出要完成的任务，而机器能自动形成完成该任务的步骤，并自动完成它。另一方面是，提高智能机器人的适应性，提高智能机器人适应环境变化的能力，这是就智能机器人与环境的关系而言，希望加强它们之间的交互关系。
智能机器人涉及到许多关键技术，这些技术关系到智能机器人的智能性的高低。这些关键技术主要有以下几个方面：
多传感信息耦合技术，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；
导航和定位技术，在自主移动机器人导航中，无论是局部实时避障还是全局规划，都需要精确知道机器人或障碍物的当前状态及位置，以完成导航、避障及路径规划等任务；
路径规划技术，最优路径规划就是依据某个或某些优化准则，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；机器人视觉技术，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；
智能控制技术，智能控制方法提高了机器人的速度及精度；人机接口技术，人机接口技术是研究如何使人方便自然地与计算机交流。
多传感信息耦合技术，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；
导航和定位技术，在自主移动机器人导航中，无论是局部实时避障还是全局规划，都需要精确知道机器人或障碍物的当前状态及位置，以完成导航、避障及路径规划等任务；
路径规划技术，最优路径规划就是依据某个或某些优化准则，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；机器人视觉技术，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；
智能控制技术，智能控制方法提高了机器人的速度及精度；人机接口技术，人机接口技术是研究如何使人方便自然地与计算机交流。
智能机器人的关键技术
(一)智能机器人的智能
在人工智能研究方面，人们一直沿着模拟脑方向做出努力，研究的内容主要包括：
①理解自然智能（特别是人类智能）的认知机理与决策机理；
②探索各种模拟和实现自然智能工作机理（包括认知的机理和决策的机理）的方法与途径；
③根据经济与社会发展的需要，研制具有一定智能水平的机器系统；
④把智能系统应用于国家经济建设与社会服务各领域，促进科学技术和经济社会发展的智能化。
(二)智能机器人的能源
机器人的能源问题是机器人能否得到广泛应用的基础。要让机器人走出工厂，走出房门，就必须考虑机器人的能源问题。现在的高能电池要么十分昂贵，要么体型巨大，而很多机器人都注定是一个高耗能的机器。因此，能源问题，几乎是机器人的一道门槛。迈不出门槛，机器人就只能是室内插电源线的“室内机器人”。
智能机器人的机动性要求动力源轻、小、出力大。而现有的移动机器人无一例外地拖着“辫子”。以动力源的重量/功率之比为例,目前电池约达到60g/W(连续使用小时),汽油机约为1.3g/W,都不理想,而且使用有局限性。到目前为止,尚未见到改善动力源的有效办法。电机仍然是智能机器人的主要驱动器。要使智能机器人的作业能力与人相当,它的指、肘、肩、腕各关节大致需要3-300Nm的输出力矩和30-60r/min的输出转速。传统伺服电机的重量/功率之比约为30g/W,而人在百米跑和投掷垒球时腿、肩、臂的出力大约为1g/W,相差甚大。
总之,智能机器人性能指标的改进是无止境的,对驱动器的要求也越来越高。什么是客观的衡量标准呢?一个容易接受的办法就是把它与人的体能加以比较。从这个角度来看,智能机器人驱动技术目前差距还相当大。
(三)智能机器人的运算速度
在人们对智能机器人的期望中，都希望机器人能够在极端环境下完成复杂的工作。有的机器人可能需要很小，而且需要完成的工作又极其复杂。这就对现代芯片集成工艺提出了挑战。这种机器人需要集成度更高，运算速度更快，而且能够在极端环境下正常工作的芯片。由于运算器速度的限制，导致许多人类可以轻易完成的任务，而在机器人身上几乎是无法完成的。
解决运算速度的方法有二：
其一是芯片制造工艺上的发展。就像前面说的那样，提高芯片的集成化。但是在现在看来，芯片的集成技术似乎发展到了一个瓶颈的地步。微型的芯片似乎已经到了一个很高的地步。
第二种解决方法就是采用物联网的方式来管理机器人。用一个终端服务器来对机器人遇见的问题进行统一运算。这就是把机器人的“脑袋”统一管理，这样就不需要把用于运算的芯片做得很小了。只要网络传输的速度能符合要求就够了。随着物联网的推广，以后给每一个机器人分一个IP地址也不是问题。所以这种解决方法也是很有前景应用价值的。即运算速度的关键问题，就是远程控制通讯问题以及芯片制造工艺问题。
其一是芯片制造工艺上的发展。就像前面说的那样，提高芯片的集成化。但是在现在看来，芯片的集成技术似乎发展到了一个瓶颈的地步。微型的芯片似乎已经到了一个很高的地步。
第二种解决方法就是采用物联网的方式来管理机器人。用一个终端服务器来对机器人遇见的问题进行统一运算。这就是把机器人的“脑袋”统一管理，这样就不需要把用于运算的芯片做得很小了。只要网络传输的速度能符合要求就够了。随着物联网的推广，以后给每一个机器人分一个IP地址也不是问题。所以这种解决方法也是很有前景应用价值的。即运算速度的关键问题，就是远程控制通讯问题以及芯片制造工艺问题。
近年来，传感器技术发展迅速。一些普通的传感器的价格也越来越便宜。但即使这样，运行了先进传感器技术的现代机器人在一些问题上，任然无法达到人类感触外界的能力。
人类的“传感器”很小，一个神经细胞就是人类的传感器。人的身体外部皮肤，几乎处处都可以起到温觉传感器和压力传感器的作用。人类的耳朵结构也不是话筒就可以简单代替的。人类的眼球里，就有很多“光敏传感器”。这些“光敏传感器”协同工作能力，以及两个眼睛的协同工作能力，也不是简单的两个摄像头可以解决得了的。相对于智能生物---人类而言，现有的传感器技术还远远不够。
智能机器人身上的传感器，应该需要满足以下特点：
①体积小，能耗低或者不耗能。
②初步具有一些物理处理事件的能力。不能把所有的问题都传给“大脑”来处理。
③传感器与传感器之间需要能够互相通信。当一个范围内的传感器都接收到信号时，那个范围内的传感器可以经过通信处理后，决定发送一个统一的信号给计算机处理。
(五)智能机器人驱动方式
到目前为止，现有的大部分机器人和机器的驱动几乎都是依靠电机进行驱动的。我们知道电机可以提供扭矩，可以驱动旋转副。然而人类肢体运动的驱动方式是依靠肌肉的伸缩来完成的。这种驱动方式比电机耗能要低得多。现有的技术中，气压和液压似乎是可以代替人工肌肉来实现伸缩的功能。但是这两种方式都需要气压泵或者液压泵。如果真用气压和液压来驱动机器人，那么要么机器人背着一个气压泵或者液压泵走，要么让机器人脱着一根管子走。这两种方式都不大理想。除非解决了气压泵或者液压泵的重量，体积，以及能耗问题。
必须寻找能够替代气压和液压的东西来解决驱动方式的问题。伸缩的驱动方式在理论上磨损要比旋转的驱动方式要低。现有的智能机器人，比如说日本的一款用来模拟人类表情的机器人。这种机器人的脸上几乎就布满了微型电机。以这种发展趋势看，目前几乎没有完美的解决智能机器人驱动方式的方法。依靠电机的小型化来实现一连串合成且又复杂的动作，必定会增加控制上和能耗上的负担。好比是饮鸩止渴。
三、智能机器人的广泛应用
现代智能机器人基本能按人的指令完成各种比较复杂的工作，如深海探测、作战、侦察、搜集情报、抢险、服务等工作，模拟完成人类不能或不愿完成的任务，不仅能自主完成工作,而且能与人共同协作完成任务或在人的指导下完成任务，在不同领域有着广泛的应用。
智能机器人在各种具体场合可以为人们提供智能化服务：可以在工业生产流水线上执行一定工作流程任务（比如车钳铣刨等操作、设备保养、产品装配、产品检验、材料供应与管理）的智能机器人，可以完成农业生产特定作业（比如选种、育种、播种、施肥、收割、运输）的智能机器人，可以提供特定社会服务（比如文化教育、景点导游、语言翻译、售票检票、宾馆服务、医疗监护、清洁卫生）的智能机器人，可以执行特定家政服务（比如家庭保安、家务劳作、看护老人、照看婴儿、菜肴烹调、餐具清洗）的智能机器人。
在国防领域中，军用智能机器人得到前所未有的重视和发展。近年来,美英等国研制出第二代军用智能机器人，其特点是采用自主控制方式，能完成侦察、作战和后勤支援等任务，在战场上具有看、嗅等能力,能够自动跟踪地形和选择道路，具有自动搜索、识别和消灭敌方目标的功能。如美国的Navplab自主导航车,SSV自主地面战车等。在未来的军事智能机器人中，还会有智能战斗机器人、智能侦察机器人、智能警戒机器人、智能工兵机器人、智能运输机器人等等，成为国防装备中新的亮点。
在服务工作方面，世界各国尤其是西方发达国家都在致力于研究开发和广泛应用服务智能机器人，以清洁机器人为例，随着科学技术的进步和社会的发展，人们希望更多地从繁琐的日常事务中解脱出来，这就使得清洁机器人进入家庭成为可能。
日本公司研制的地面清扫机器人，可沿墙壁从任何一个位置自动启动，利用不断旋转的刷子将废弃物扫入自带容器中；车站地面擦洗机器人工作时一面将清洗液喷洒到地面上，一面用旋转刷不停地擦洗地面，并将脏水吸入所带的容器中；工厂的自动清扫机器人可用于各种工厂的清扫工作。
美国的一款清洁机器人“Roomba”具有高度自主能力，可以游走于房间各家具缝隙间，灵巧地完成清扫工作。
日本公司研制的地面清扫机器人，可沿墙壁从任何一个位置自动启动，利用不断旋转的刷子将废弃物扫入自带容器中；车站地面擦洗机器人工作时一面将清洗液喷洒到地面上，一面用旋转刷不停地擦洗地面，并将脏水吸入所带的容器中；工厂的自动清扫机器人可用于各种工厂的清扫工作。
美国的一款清洁机器人“Roomba”具有高度自主能力，可以游走于房间各家具缝隙间，灵巧地完成清扫工作。
瑞典的一款机器人“三叶虫”，表面光滑，呈圆形，内置搜索雷达，可以迅速地探测到并避开桌腿、玻璃器皿、宠物或任何其它障碍物。一旦微处理器识别出这些障碍物，它可重新选择路线，并对整个房间做出重新判断与计算，以保证房间的各个角落都被清扫。
瑞典的一款机器人“三叶虫”，表面光滑，呈圆形，内置搜索雷达，可以迅速地探测到并避开桌腿、玻璃器皿、宠物或任何其它障碍物。一旦微处理器识别出这些障碍物，它可重新选择路线，并对整个房间做出重新判断与计算，以保证房间的各个角落都被清扫。
甚至在体育比赛方面，也得到了很大的发展，近年来在国际上迅速开展起来足球机器人与机器人足球高技术对抗活动，国际上已成立相关的联合会FIRA，许多地区也成立了地区协会，已达到比较正规的程度且有相当的规模和水平。
机器人足球赛目的是将足球(高尔夫球)撞入对方球门取胜。球场上空(2m)高悬挂的摄像机将比赛情况传入计算机内，由预装的软件做出恰当的决策与对策，通过无线通讯方式将指挥命令传给机器人。机器人协同作战，双方对抗，形成一场激烈的足球比赛。在比赛过程中,机器人可以随时更新它的位置每当它穿过地面线截面，双方的教练员与系统开发人员不得进行干预。机器人足球融计算机视觉、模式识别、决策对策、无线数字通讯、自动控制与最优控制、智能体设计与电力传动等技术于一体，是一个典型的智能机器人系统。
现代智能机器人不仅在上述方面有广泛应用，而将渗透到生活的各个方面：像在煤炭工业在矿业方面，考虑到社会上对煤炭需求量日益增长的趋势和煤炭开采的恶劣环境，将智能机器人应用于矿业势在必行。在建筑方面，有高层建筑抹灰机器人、预制件安装机器人、室内装修机器人、擦玻璃机器人、地面抛光机器人等。在核工业方面，主要研究机构灵巧、动作准确可靠、反应快、重量轻的机器人等等。智能机器人的应用领域的日益扩大，人们期望智能机器人能在更多的领域为人类服务，代替人类完成更多更复杂的工作。
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随着“工业4.0”和“中国制造2025”的相继提出和不断深化，全球制造业正在向着自动化、集成化、智能化及绿色化方向发展。中国作为全球第一制造大国，智能机器人的应用越来越广泛，今天就来盘点它的十大应用领域。
1
仓储及物流
近年来，机器人相关产品及服务在电商仓库、冷链运输、供应链配送、港口物流等多种仓储和物流场景得到快速推广和频繁应用。仓储类机器人已能够采用人工智能算法及大数据分析技术进行路径规划和任务协同，并搭载超声测距、激光传感、视觉识别等传感器完成定位及避障，最终实现数百台机器人的快速并行推进上架、拣选、补货、退货、盘点等多种任务。
2
消费品加工制造
工业机器人开始呈现小型化、轻型化的发展趋势，使用成本显著下降，对部署环境的要求明显降低，更加有利于扩展应用场景和开展人机协作。目前，多个消费品行业已经开始围绕小型化、轻型化的工业机器人推进生产线改造，逐步实现加工制造全流程生命周期的自动化、智能化作业，部分领域的人机协作也取得了一定进展。
3外科手术及医疗康复
在外科手术领域，凭借先进的控制技术，机器人在力度控制和操控精度方面明显优于人类，能够更好解决医生因疲劳而降低手术精度的问题。通过专业人员的操作，外科手术机器人已能够在骨科、胸外科、心内科、神经内科、腹腔外科、泌尿外科等专业化手术领域获得一定程度的临床应用。在医疗康复领域，日渐兴起的外骨骼机器人通过融合精密的传感及控制技术，为用户提供可穿戴的外部机械设备。
4
楼宇及室内配送
不断显著增长的即时性小件物品配送需求，为催生相应专业服务机器人提供了充足的前提条件。依托地图构建、路径规划、机器视觉、模式识别等先进技术，能够提供跨楼层到户配送服务的机器人开始在各类大型商场、餐馆、宾馆、医院等场景陆续出现。目前，部分场所已开始应用能够与电梯、门禁进行通信互联的移动机器人，为场所内用户提供真正点到点的配送服务，完全替代了人工。
5
智能陪伴与情感交互
以语音辨识、自然语义理解、视觉识别、情绪识别、场景认知、生理信号检测等功能为基础，机器人可以充分分析人类的面部表情和语调方式，并通过手势、表情、触摸等多种交互方式做出反馈，极大提升用户体验效果，满足用户的陪伴与交流诉求。
6复杂环境与特殊对象的专业清洁
采用机器人逐步替代人类开展各类复杂环境与特殊对象的专业清洁工作已成为必然趋势。在城市建筑方面，机器人能够在攀附在摩天大楼、高架桥之上完成墙体表面的清洁任务，有效避免了清洁工高楼作业的安全隐患。在高端装备领域，机器人能够用于高铁、船舶、大型客机的表面保养除锈,降低了人工维护成本与难度。在地下管道、水下线缆、核电站等特殊场景中，机器人能够进入到人类不适于长时间停留的环境完成清洁任务。
7
城市应急安防
可用于城市应急安防的机器人细分种类繁多，且具有相当高的专业性，一般由移动机器人搭载专用的热力成像、物质检测、防爆应急等模块组合而成，包括安检防爆机器人、毒品监测机器人、抢险救灾机器人、车底检查机器人、警用防暴机器人等。
8
影视作品拍摄与制作
目前广泛应用在影视娱乐领域中的机器人主要利用微机电系统、惯性导航算法、视觉识别算法等技术，实现系统姿态平衡控制，保证拍摄镜头清晰稳定，以航拍无人机、高稳定性机械臂云台为代表的机器人已得到广泛应用。
9能源和矿产采集
随着机器人环境适应能力和自主学习能力的不断提升，曾经因自然灾害、环境变化等缘故不再适宜人类活动的废弃油井及矿场有望得到重新启用，对于扩展人类资源利用范围和提升资源利用效率有着重要意义。
10
国防与军事
世界各主要发达国家已纷纷投入资金和精力积极研发能够适应现代国防与军事需要的军用机器人。目前，以军用无人机、多足机器人、无人水面艇、无人潜水艇、外骨骼装备为代表的多种军用机器人正在快速涌现，凭借先进传感、新材料、生物仿生、场景识别、全球定位导航系统、数据通信等多种技术，已能够实现“感知-决策-行为-反馈”流程，在战场上自主完成预定任务。
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原标题：《智能机器人十大应用领域》
智能机器人技术应用与发展趋势
王耀南院士在2020国家机器人发展论坛作报告
作者简介：王耀南，中国工程院院士，湖南大学教授。1981年毕业于东华理工大学电子计算机系，1989-1995年获湖南大学工业自动化系硕士、博士学位，1995-1997年国防科学技术大学自动控制系博士后研究，1998-2001年德国Bremen大学自动化系德国洪堡学者，2002-2004年德国Bremen大学BIBA研究所，欧盟第五框架国际合作重大项目首席科学家。2001-2020年担任湖南大学电气与信息工程学院院长，2014年任机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室主任，2015-2020年湖南大学机器人学院院长。
国家“百千万人才工程”入选者、中国自动化学会会士、中国计算机学会会士、中国人工智能学会会士、国家863计划智能机器人领域主题专家。中国图象图形学会理事长、全国智能机器人创新联盟副理事长、中国自动化学会常务理事、中国人工智能学会监事、教育部科技委能源与交通学部委员、湖南省自动化学会理事长等。
长期从事智能控制与机器人技术的教学和科研工作。成果获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖4项、国际IEEE机器人与自动化领域“工业应用最高奖”。培养博士70余名（含IEEEFellow、长江学者、国家杰青等），发表IEEE等SCI论文160余篇，出版著作12部，获国家发明专利80余项。获得全国高等学校优秀教师、全国五一劳动奖章、全国先进工作者、全国创新争先奖等荣誉称号。
一、发展机器人的意义和目的
智能机器人发展永远在路上。我国东汉时期就出现了驾驶车马车，可以说是世界上最早出现的无人驾驶车，随着现代工业的发展，机器人进入第二个阶段开始为工业服务，20世纪机器人进入第三阶段即智能机器人时代。
人类在最早进入现代工业时代时，便将机器人应用到工业领域，使用工业机器人进行生产活动。由于劳动力极度短缺，二战后日本、美国和德国大范围应用机器人替代人工，因此，二战后的60年代这些国家就发展了工业机器人。
随着机器人的诞生，其越来越多的应用到汽车制造过程中，机器人技术发展到现在，正朝着工业4.0的目标大步前进。目前的机器人还只是自动化的装置，并不是真的智能机器人，未来需要的是真正智能的机器人。
机器人是制造强国的重要工具，机器人能够高效的完成焊接、加工、测量、检测等，尤其是我国，国家重大装备制造、例如航空及航天制造等方面离不开智能机器人，其在室内的使用也具有广泛前景。除此之外，机器人对国家民生工程方面也起到了至关重要的作用，机器人能辅助和替代人类完成危险的工作环节，能从事复杂、重复性高且耗时的任务，在大型工程建造、大型桥梁建造、应用维护、海洋开发、太空探索及智能制造中都发挥了极大的作用。机器人是国家重大工程建设的基础设施，是“新基建”建设中的重要时代脉络。
发展机器人最重要的在制造业，机器人能够解决制造业中的许多人工难点和痛点问题，例如人口老龄化、招工困难及制造难，产品迭代更新、小批量、多品种制造等方面的问题，同时也可以有效解决劳动力短缺、人口老龄化等问题。
二、国内外机器人的发展现状
当今世界各国都在大力发展机器人技术，如美国的机器人计划2.0，德国、欧盟的工业4.0计划、中国制造2025以及日本的机器人战略，以推动机器人向着高端制造、智能制造进军，抢占制高点。
从美国战略2.0可以分析，美国战略2.0强调多机器人之间相互交流和协作，打造机器人感知。德国工业4.0更多强调智能工厂，打造智能强国，在智能生产线、智能车间、智能工厂当中发挥机器人作用，通过信息物理系统将机器人融合到生产线中。欧盟期望打造机器人的协同，强调机器人之间的协作和面向医疗、人类生命健康的机器人及手术机器人。
中国机器人近十年来的发展可以分为两个阶段，前五年基本上在产业发展期，目前已经进入高端期。机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”,其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志，要把我国机器人水平提高上去。因此，我国需要将国家机器人产业提高上去，占领更多的市场，发展机器人技术和产业已经成为我国的重大战略需求。“中国制造2025年”和《新一代人工智能发展规划纲要》等的发布就是要推进智能机器人发展，为国民经济和国家重大战略、国家重大工程服务，围绕机器人发展，各地政府和地方出台了很多政策，其中就包括深圳市，深圳市在服务机器人领域的发力非常明显。
三、智能机器人的关键技术
机器人（Robot）是一种可以自动执行操作或者移动作业的机械装置，它具有感知、规划、决策、控制等功能，能够完成人类难以完成的任务和重复、枯燥、危险或在恶劣环境下的工作。
从用途上机器人可以分为，工业机器人、农业机器人、医疗机器人、巡检机器人等；从空间上可以分为有陆、海、空等机器人。其中，工业机器人是主力，其次是水下机器人、空间机器人等。
不管机器人有多复杂，不管是何种类型的机器人，它都是一个自动化的系统，具备感知系统、决策系统和控制系统。机器人的关键技术主要就是四部分：本体机构、感知、决策和执行技术。用自动化的语言来描述即机器人是一个感知、决策和执行的反馈控制系统。
机器人也涵盖了许多的交叉学科，如机械工程、人工智能、控制科学、计算机、电子、材料以及多学科交叉融合。机器人在今天无处不在，被广泛应用到制造业、物流业、医疗行业、人类生活服务、海洋、航空、航天等领域，其在汽车制造和电子制造中也发挥了极大的作用。
四、机器人的未来发展方向
在装备制造业，大型复杂系统的构建，例如航空航天器的制造等方面，也需要多机器人的协同装配。除此之外，探月机器人等空间机器人近两年也发展迅速，因为各国都在竞争太空资源，还有用于海洋的辅助、打捞、水下探测等的海洋机器人，应用于恶劣环境下的科技考察的科研机器人，例如珠穆朗玛峰的攀登等在未来可使用机器人进行。
2020年新冠疫情爆发后，医疗机器人也将成为未来机器人发展的主攻方向，如开发出测温-诊断智能机器人、智能消毒机器人、医药物资搬运智能机器人等疫情应急防控机器人、助力机器人和防疫机器人等。脑机接口机器人是十大机器人热点问题之一，军用机器人、特种作业机器人也是未来的重大发展方向。
在科学杂志发布的机器人十大挑战和方向中，智能机器人是其中最重要的一个方向，包括脑机接口、社会交互、医疗、多机器群等都是智能机器人的发展方向。智能机器人网络、交互两个特征，体现出了智能化自主感知功能。机器人必须具备五大要素：感知、规划、决策、运动、自学习，其中智能感知、智能协作规划和智能精准控制是机器人的三大核心技术。
在机器人智能感知方面。设计完整的机器人视觉感知系统，打造微传感、高智能化的感控一体的芯片是十分重要的发展方向，其中也有诸多的工作要做。其将在机器人的三维识别、SLAM技术，机器人测量等方面的应用产生深远的影响。
在机器人控制技术方面。机器人的柔顺控制、机器人智能控制和多机器人协同控制都是当下的研究热点。其应用中都体现出了基于深度学习、强化学习的机器人控制技术。任务分配、复杂任务精准配置、网络控制和控制弹性，在抵御网络攻击的情况下保证系统有条不紊的工作都是机器人控制技术需要研究的内容。
机器人除了智能感知和智能控制，还需要稳定有效的关节，机器人关节是其执行机构的关键部件。机器人要完成复杂的任务作业还需要有灵巧的手，无论是医疗、工业、航天，还是海洋机器人都要用手来完成复杂的作业任务，因此灵巧的手是机器人的第四个关键技术。
基于四大技术可以把机器人集成创新，形成机器人系统应用，可以打造工业机器人、服务机器人、特种作业机器人，将其应用到不同领域。设计机器人的协同、调度、柔性自动化生产线，在制药、饮料等行业应用机器视觉，在汽车制造、电子装配的某些工序等方面使用机器人替代人工等方面都是未来的发展方向。
目前的机器人还处于工业1.0、2.0的阶段，未来机器人应该是机器人3.0，除了具备目前的功能外还要具备情感交互、人机协作、自学习、人机交互、语义分析和自然语言理解等方面的功能，这样才可以真正成为智能服务机器人，未来还期望机器人发展成自主服务机器人，进阶到4.0阶段。这其中有大量的工作需要完成，需要将AI技术，感知能力、记忆能力、学习能力、决策能力有机加入到机器人，让机器人具备一个智能化、自主网络控制系统，形成机器人大盘。发展机器人，人工智能是其中的关键，人工智能三大核心技术，感知技术、认知技术、行为控制技术是决定智能机器人的未来。
未来机器人的应用将面向网络协同化制造，基于柔性的自动化生产线进行小批量、多品种和个性化的制造。其需要具备数字化、网络化、智能化的特征，具备工业互联网络架构下的智能制造，形成从产品设计、研发、制造到服务的全流程智能制造。网络化协同制造可以满足个性化的生产与服务模式，以及复杂多变的作业环境与任务，是未来工业向智能化生产发展的趋势。机器人将在其中扮演重要作用。
在5G到来的时代背景下，在通讯速率提高，宽带、时延减少的云空间下，借用5G技术打造新一代智能网联电动车、智能无人飞行器、智能网联电动车也是未来城市美好的生活向往，即打造智能网联、无人驾驶、无人码头、机场。
人机交互也是非常重要的发展方向，人机协作模式将人的优势（智慧性、灵巧性）与机器人优势（高速率、高精度）深度结合，实现人机柔性作业，解决机器人部署成本高、柔性不足的问题。在工业、农业或者精准医疗方面都有极其重要的应用场景，它是将人工智能与机器人有机结合的强力纽带，其中包括语言识别、物体识别、语意理解、情感分析、意图理解以及决策层具备多模态交互、步态识别和交互等。
未来机器人发展一定是网络化、自主化、协作化、灵巧化的，同时机器人发展需要一个规划好的可执行性的战略，还要有创新的环境和下一代机器人的标准和技术，最关键的是要着力培养一批高水平科研带头人和产业队伍人才。