服务型机器人的发展与应用探究

沈瑄

摘要：本文主要对服务型机器人的发展与应用进行了探究，介绍了服务型机器人的概述，探讨了服务型机器人的发展路径和发展方向，指出了服务型机器人能够为人类生活提供多种服务，主要在家居、导游、巡逻、餐饮、高危、医疗等行业应用。

关键词：服务型机器人;发展;应用

一、前言

服务型机器人可辅助人类完成更完美、高级的生活体验，在未来发展过程中，将成为人类生活不可或缺的重要组成部分。服务型机器人研究领域要充分认识到服务型机器人的内涵与特点，了解其发展历程，把握未来发展方向，在相关技术日渐完善、相关领域不断发展过程中促进服务型机器人朝着全面化、智能化、人性化、市场化的方向发展，并更广泛的应用于家居行业、导游行业、餐饮行业、高危行业、医疗行业等，充分发挥其功能和技术优势。

二、服务型机器人的概述

服务型机器人属于一种全自动或者半自动工作的机器人，其可完成对人类有益的服务工作。在服务型机器人不断发展过程中，其服务功能已经从单一转向多样化，动作表现和外观都有所提升。目前我国服务型机器人主要基于互联网+发展理念以及中国制造2025，逐步朝着人工智能方向发展，即以服务器为信息处理中转站，在机器人实现信息发送之后，通过有效处理再向机器人传输已处理信息，使机器人发挥云服务、云处理功能。服务型机器人优势突出，其具有较强的可移动性、机械结构实用且便捷，其还具备较强的人机交互能力和较高的智能化程度，并具备云服务能力。近年来，服务型机器人发展迅速，并已逐步和互联网、人工智能等技术深入结合，和人类越来越近。

三、服务型机器人的发展

服务型机器人已经历几十年的发展历程，在此期间，每个国家根据不同的需求有着不同的发展方向。在我国，服务型机器人虽然起步较晚，但却受到国家和社会各界高度重视。我国在1986年就将服务型机器人纳入863高科技发展规划，随后诞生了一系列令国人骄傲且震撼的产品。“美女机器人”是我国第一台对人的肢体动作、语言交流进行高度模仿的机器人，其外形与人一致，并可按照人的指令完成对应动作，可讲方言、讲英语、讲笑话，还可唱歌以及语音聊天。在日本，其更加关注用机器人来代替人，所以日本机器人主要发展方向是让机器人替代人的劳动工作。欧美各国也在近年来结合自身需求积极研发服务型机器人。

在未来，服务型机器人将发展的更加全面化、智能化、人性化、市场化。首先，服务型机器人无论是诞生还是发展都和生物、材料、医学、机械等领域密切相关，所以在机器人不断发展过程中，其相关技术与学科也在同步发展，进而促进机器人各项技术水平提升，使机器人产业实现全面升级，进一步倒逼相关学科、行业、产业及技术等全面发展。其次，智能化是服务型机器人主要的技术发展方向，在未来发展中，其会和复杂动力控制技术、传感器技术、新材料、智能认知以及感知技术等深度融合，并基于智能算法使机器人不断提升智能化水平。再者，在服务型机器人逐步推进智能化以及全面化发展过程中，也会有效促进市场化发展。不过服务型机器人在市场化发展过程中要进一步完善行业准则及规范，以获得大众认可。最后，服务型机器人在未来发展过程中会和人更加紧密的融合，并且在技术不断发展过程中，人脸识别以及人机交互功能等将更加完善，机器人和人之间可更方便、顺畅的交流，使服务型机器人更加趋于人性化。

四、服务型机器人的应用

1、家居机器人

一方面，会应用家居机器人代替人们做家务。目前家居机器人已广泛普及，很多家庭都开始运用机器人来代替人清洁卫生，由家居机器人进行刷碗、洗衣、扫地拖地、收拾床铺、做饭等。家居机器人主要有跟踪功能、避障功能。其一，机器人可通过传感器对家庭需要打扫的位置进行感知，同步作出反馈，而后在电机、舵机配合下做出行动应答。其二，家居机器人可以通过超声波传感器、红外传感器等传感器监测周边环境，在完成数据检测后同步实现存储和记忆，经过数据处理，制定最佳运动路线。

另一方面，会应用家居机器人进行环境监测。服务型机器人可对人体的体温、心率、血压等生理参数进行检测，实时监控人体健康情况，同时可有效检测室内空间的湿度与温度，还可对甲醛等毒性气体或者烟雾进行检测，以维护室内安全。此外，家居机器人工作期间可结合某一时间段数据的改变自动化的形成参数波形，以更直观的了解某项参数变化情况，若发现某项气体含量或者参数高于安全范围或标准范围，会及时利用GMS向人们发送报警信息，以及时处理。家居机器人和人体身心健康密切相关，室内机器人融合了健康检测、安装报警等功能，使其功能更加丰富，进一步提升了服务水平，拥有广阔发展空间。

2、迎宾机器人

目前一些酒店或者校园已开始用迎宾机器人做导游，在有外来人员访问时，可对访客实现人脸识别，同步存储访客信息，以留备用。迎宾机器人还具备和访客语音对话的功能，以更直接、方便的帮助访客解决问题，或为其指引路径。迎宾机器人能够自由行走，在访客需要时为其准确引路。迎宾机器人不仅应用了传统传感器，还引入先进传感器，使机器人具备声觉、视觉、触觉等感觉，机器人在工作中可基于相关感觉自主定位，比如其可按照路标定位，这一功能的实现主要是通过红外传感器自动化的检测预先设置的信标。设计中经传感器合理处理光线，能使迎宾机器人无论是白天还是晚上均可正常工作，不过定位精度需要进一步提升。迎宾机器人还有避障功能，此功能的实现主要依赖于红外以及超声波模块，通过超声波模块可进行远距离检测，在近距离检测中主要使用红外模块。在不同场所应用的迎宾机器人，其对于避障功能的处理有着不一样的方式，比如一些迎宾机器人当中会均匀的布设十几个红外和超声，以实现360度的检测，由此提升避障性能。

3、巡逻型机器人

此类机器人主要发挥巡逻维护功能，就如同保安一般，但人的精力相对有限，容易受到多项因素影响出现精神松懈情况，从而影响巡逻维护效果，一旦遇到紧急情况也无法有效的保护周边的人与环境，甚至会威胁自身安全。在此背景下，可引入巡邏型机器人，为其提供充足动力，合理设置工作程序，其能够永不停歇、高度集中的开展巡逻工作，以保障巡逻效果和质量。和保安相比，巡逻型机器人除了可保障安保效果，还有助于提升工作效率，并且所投入的技术、动力等成本比人力成本更低。比如火车站就可引入巡逻型机器人，以发挥安保功能，并和安保人员共同配合进行巡逻和安检工作。

4、应用型机器人

此类机器人主要是先预设固定程序，之后按照程序设定完成一系列工作任务，目前在餐饮、工厂等领域广泛应用。比如在工厂中引入机器人，和人工相比，可有效降低失误率，提升工作效率。在餐饮行业应用的服务型机器人包括送餐机器人、厨房机器人等，其中送餐机器人可按照既定轨迹，通过避障功能以及视觉分析顺利送餐;厨房机器人主要通过智能处理技术以及视觉分析完成一些相对简单的烹饪任务。同时，应用型机器人可应用在海底、化学、消防等高危行业，相应行业的工作环境比较恶劣，如存在高温、有毒气体等负面因素，会对工作人员身心健康和人身安全造成威胁，而引入应用型机器人，就可规避此类伤害。比如面向消防领域设计的消防机器人，其不仅防腐蚀，防水淋，还具备火场监测功能，并能对易燃易爆品进行搬运。又比如环卫垃圾分拣机器人，可代替人们在相对恶劣的工作环境中分拣垃圾，其分拣率可超过93%。

5、医疗型机器人

医疗型机器人目前在医疗领域也有广泛应用，此类机器人不同于常规的医疗临床机器人，其在医疗领域发挥的主要功能是促进患者恢复、协助保养等。医疗型机器人具有非常高的安全性能，以病人为主要服务对象，要求机器与人能够高度协调。其所服务的对象可能有着不同程度或者不同方面的运动功能障碍，如肌肉控制力欠缺、关节僵硬等，由此使患者身体协调性下降，并影响其活动范围。所以，医疗型机器人在设计环节就非常关注基于患者情况展开结构设计，在保证结构强度基础上优选轻质材料，确保患者使用过程更加安全。比如在康复领域应用的医疗型机器人，其可经脚踏机构和患者患肢相互连接，不仅连接稳定，维护患者安全，还可使患者在利用此类机器人进行康复训练过程中有更高的舒适感。机器人和患者相互连接的脚踏机构主要包括脚踏轴、导轨滑块等，使用中以椭圆形轨迹运动。患者通过机器人展开下肢康复训练，由捆绑装置固定人体脚背以及小腿部位，人体下肢和机器人相接触的位置主要選用缓冲材料，以提升使用舒适性。此外，力传感器装设于脚踏板上方，由此可对患者整个康复训练过程进行实时监测，并可及时传递训练结果。

五、结束语

广泛应用服务型机器人，可帮助人们减轻生活负担，使其有更多的时间和精力开展工作，享受生活。在我国经济发展新常态背景下，各界都面临着艰巨的供给侧改革任务，急需更广泛、深度的应用人工智能，促进人工智能产业发展，并在此基础上推进国家经济发展。服务型机器人要实现全面化、人性化、市场化以及智能化发展，需要持续完善相关技术，着重发展人机交互以及智能化等功能，以获得人们的认可，不断提升服务水平。

参考文献

[1]孙艳茹，逄崇雁，周明佳.基于人工智能与5G技术的服务机器人应用[J].科学技术创新，2020（27）：83-84.

[2]刘雪楠.人性化设计在服务机器人场景应用中的发展趋势[J].机器人产业，2019（05）：45-50.