智能機(jī)器人等先進(jìn)裝備新技術(shù)新產(chǎn)品應(yīng)用研究

（鹽城幼兒師范高等專科學(xué)校城市管理學(xué)院，江蘇 鹽城 224005）

在黨的十九大報(bào)告中明確指出，加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)，促進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)的快速發(fā)展，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的緊密結(jié)合，只有實(shí)現(xiàn)智能制造與信息化的深入融合，才能夠推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化升級(jí)，促進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展，用高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加以改造，促進(jìn)我國(guó)裝備制造業(yè)不斷振興發(fā)展。以智能機(jī)器人為代表的先進(jìn)裝備技術(shù)，在不斷發(fā)展的過(guò)程中必須要以信息技術(shù)做引領(lǐng)，從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，再到人工智能大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)，只有將這些產(chǎn)業(yè)進(jìn)行全面的整合，才能夠推動(dòng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

1 信息技術(shù)下引領(lǐng)的智能制造

在新時(shí)期，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷涌現(xiàn)。新一代信息技術(shù)下出現(xiàn)了人機(jī)互聯(lián)大數(shù)據(jù)混合現(xiàn)實(shí)以及人工智能等全新的技術(shù)領(lǐng)域，這些產(chǎn)業(yè)不僅推動(dòng)了智能制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)具有非常重要的影響，在機(jī)械產(chǎn)品裝備制造產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的過(guò)程中，也是實(shí)現(xiàn)從機(jī)械化轉(zhuǎn)向電氣化、實(shí)現(xiàn)信息化和智能化的發(fā)展方向。

在新產(chǎn)品研究的過(guò)程中，企業(yè)必須要明確新產(chǎn)品和新技術(shù)，滿足新一代的設(shè)計(jì)要求，如果沒(méi)有能夠充分運(yùn)用信息技術(shù)做支撐，那么就很容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)無(wú)法創(chuàng)新，在制造企業(yè)快速發(fā)展的過(guò)。有許多的產(chǎn)品缺乏自主設(shè)計(jì)，導(dǎo)致我國(guó)自主品牌產(chǎn)品比較少，缺乏產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，當(dāng)前中美貿(mào)易戰(zhàn)愈演愈烈，其實(shí)質(zhì)就是核心技術(shù)。例如，中興事件、華為事件等，都是以美國(guó)為首的發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)的技術(shù)打壓。在新時(shí)期要想促進(jìn)先進(jìn)裝備技術(shù)的快速發(fā)展，最主要的就是掌握核心科技，沒(méi)有設(shè)計(jì)就沒(méi)有核心。

對(duì)于先進(jìn)裝備來(lái)說(shuō)，其自身的產(chǎn)品需求必須滿足社會(huì)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，在新產(chǎn)品核心技術(shù)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要加強(qiáng)對(duì)加工裝備的制造活動(dòng)，進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與表達(dá)，充分提高信息感知分析的能力，實(shí)現(xiàn)制造的同時(shí)，也能夠加強(qiáng)對(duì)制造系統(tǒng)和制造裝備的快速推理，確保動(dòng)態(tài)傳感和自主決策的水平得到提升，在新時(shí)期先進(jìn)裝備最主要的就是將人工智能技術(shù)和設(shè)計(jì)制造技術(shù)有機(jī)結(jié)合，充分運(yùn)用人工智能來(lái)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行有力指導(dǎo)。為此在先進(jìn)裝備生產(chǎn)與設(shè)計(jì)時(shí)，必須要有完善的知識(shí)庫(kù)和知識(shí)工程。其次，就要保證知識(shí)具有動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)感知的能力，知識(shí)是關(guān)鍵，一定要加強(qiáng)知識(shí)庫(kù)和知識(shí)工程的建設(shè)，知識(shí)必須要與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)時(shí)改進(jìn)，將這些知識(shí)進(jìn)行充分自主的學(xué)習(xí)，自主決策，確保知識(shí)的傳承與創(chuàng)新。在先進(jìn)裝備生產(chǎn)的過(guò)程中，必須包括智能設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)智能加工環(huán)節(jié)智能機(jī)器人等先進(jìn)裝備環(huán)節(jié)和智能服務(wù)環(huán)節(jié)，如果沒(méi)有將這4個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行緊密結(jié)合，也會(huì)導(dǎo)致先進(jìn)裝備的新產(chǎn)品和新技術(shù)無(wú)法有效應(yīng)用，沒(méi)有能夠?qū)崿F(xiàn)智能制造。

2 智能機(jī)器人等先進(jìn)裝備的應(yīng)用-以達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人為例

以美國(guó)研究的達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人為例，通過(guò)利用達(dá)芬奇手術(shù)，機(jī)器人不僅可以突破人眼和人手的限制，確保微創(chuàng)手術(shù)更加的高效，對(duì)患者來(lái)說(shuō)，通過(guò)達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人能夠盡可能地減少機(jī)械操作對(duì)患者臟器的創(chuàng)傷，讓患者快速恢復(fù)，提高了術(shù)后存活率和康復(fù)率。醫(yī)學(xué)機(jī)器人以外科應(yīng)用機(jī)器人和醫(yī)學(xué)診斷機(jī)器人為代表，外科機(jī)器人以“達(dá)芬奇”為代表，其特點(diǎn)以人工智能和神經(jīng)電生理為基礎(chǔ)，外科醫(yī)生利用機(jī)械臂去操作，通過(guò)人工智能的輔助大大減少手術(shù)并發(fā)癥，同時(shí)提高手術(shù)精確性。診斷機(jī)器人可以通過(guò)對(duì)影像學(xué)資料的處理，進(jìn)行影像學(xué)處理，給與客觀診斷，其診斷率大大提高，甚至高于中級(jí)醫(yī)生的水平。醫(yī)用機(jī)器人的主要對(duì)象作為病人所關(guān)注的是人的生命，能夠幫助醫(yī)人們熟練的了解人的生命體征，這就要求機(jī)器人自身必須要具有安全性和可靠性。醫(yī)學(xué)機(jī)器人除了能夠模擬人體內(nèi)部的運(yùn)行狀態(tài)之外，還能夠做出應(yīng)對(duì)外界的刺激產(chǎn)生普通兒童通常有的身體反應(yīng)，眼球連接瞳孔也能夠根據(jù)光線的刺激，實(shí)現(xiàn)放大或者縮小，這樣逼真的應(yīng)用輔助型機(jī)器人，可以為醫(yī)人們提供更多的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)。兒科護(hù)士注射訓(xùn)練往往與同伴共同訓(xùn)練的方式彼此注射，但是成年人畢竟與兒童存在許多方面的不同，如果不能夠親自在兒童身體上進(jìn)行注射實(shí)驗(yàn)，那么護(hù)士自身的注射經(jīng)驗(yàn)依然無(wú)法得到全面提高。通過(guò)利用應(yīng)用輔助型機(jī)器人，在兒科教學(xué)中應(yīng)用可以幫助護(hù)士進(jìn)行反復(fù)的訓(xùn)練。這種超逼真的輔助機(jī)器人會(huì)流血、流淚，還能夠呼叫、預(yù)知疼痛。通過(guò)這些不同的反應(yīng)能夠讓醫(yī)生了解兒童在不同狀態(tài)下的不同反應(yīng)更加逼真的模擬實(shí)際情況。

醫(yī)學(xué)機(jī)器人除了具有豐富的面部表情外，還能夠根據(jù)外部的環(huán)境，做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。可以控制各種流淚系統(tǒng)和體內(nèi)血液循環(huán)系統(tǒng)，在針刺破指頭時(shí)也能夠流血，醫(yī)生就可以通過(guò)這樣的方式，來(lái)學(xué)習(xí)各種各樣的儀器操作，如血糖監(jiān)測(cè)器和插引流導(dǎo)管等，都能夠做到生動(dòng)逼真。醫(yī)學(xué)輔助機(jī)器人還會(huì)有呼吸和心跳，當(dāng)醫(yī)生切開他的喉嚨插入氣管導(dǎo)管時(shí)，也可以插上心電圖來(lái)判斷患兒的心跳，甚至能夠在心跳停止時(shí)立即作出急救工作，讓醫(yī)生體驗(yàn)到真實(shí)的急救場(chǎng)景，增強(qiáng)醫(yī)人們臨場(chǎng)反應(yīng)的能力。醫(yī)用教學(xué)機(jī)器人還可以根據(jù)不同的學(xué)科模擬不同的反應(yīng)。例如，通過(guò)模擬生產(chǎn)的孕婦，甚至能夠說(shuō)話和尖叫為人們營(yíng)造真實(shí)的接生環(huán)境，可以幫助婦科的人們了解婦產(chǎn)科醫(yī)護(hù)人員手術(shù)配合以及臨場(chǎng)反應(yīng)的狀況。

3 智能機(jī)器人等先進(jìn)裝備的思考

隨著機(jī)器人教育的快速發(fā)展，能夠?yàn)閼?yīng)用研究平臺(tái)提供更加專業(yè)的技術(shù)和支持，也能夠幫助本科教育的課堂應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)應(yīng)用、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等提供重要的輔助功能。在智能機(jī)器人等先進(jìn)裝備新技術(shù)、新產(chǎn)品發(fā)展的過(guò)程中，能夠根據(jù)機(jī)器人的基本特點(diǎn)進(jìn)行分析機(jī)器人檢測(cè)、機(jī)器人傳感器狀態(tài)分析、機(jī)器人機(jī)械操作基礎(chǔ)以及機(jī)器人視覺(jué)設(shè)計(jì)等核心課程，這些課程要求人們的理論知識(shí)必須要扎實(shí)，這樣才能夠提高人們的醫(yī)療水平，讓人們對(duì)智能機(jī)器人等先進(jìn)裝備的實(shí)際應(yīng)用有著初步的了解。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，新技術(shù)、新產(chǎn)品發(fā)展要保證應(yīng)用內(nèi)容有一定的深度和廣度，開拓人們的視野、強(qiáng)化人們對(duì)智能機(jī)器人等先進(jìn)裝備的理解，還應(yīng)該根據(jù)人們的學(xué)習(xí)實(shí)際特點(diǎn)，開設(shè)不同專業(yè)的智能機(jī)器人等先進(jìn)裝備應(yīng)用課型。提高人們學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，讓人們能夠?qū)χ悄軝C(jī)器人等先進(jìn)裝備的實(shí)際運(yùn)作理論知識(shí)加以深入的了解，讓人們能夠時(shí)刻的關(guān)注前沿知識(shí)，提高人們的學(xué)習(xí)能力。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，必須要轉(zhuǎn)變應(yīng)用方法，如果對(duì)人們的培養(yǎng)只停留在書本上，這樣就很難有效提高人們的學(xué)習(xí)效果，只有加強(qiáng)人們對(duì)智能機(jī)器人等先進(jìn)裝備不同的控制方法、傳感器工作原理等相關(guān)知識(shí)的了解，才能夠幫助人們對(duì)智能機(jī)器人等先進(jìn)裝備的運(yùn)作有更直觀的認(rèn)識(shí)。在新技術(shù)、新產(chǎn)品發(fā)展時(shí)可以增加現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的活動(dòng)，促進(jìn)理論知識(shí)與實(shí)際知識(shí)相結(jié)合，讓人們能夠?qū)π轮R(shí)更加深入的了解，同時(shí)還應(yīng)該積極轉(zhuǎn)變。加強(qiáng)對(duì)人們的引導(dǎo)，讓人們能夠主動(dòng)吸取知識(shí)，促進(jìn)人們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。例如，阿爾法狗對(duì)戰(zhàn)著名棋手柯杰再一次證明了以智能機(jī)器人為代表的先進(jìn)裝備所具備的能力。從目前來(lái)看，對(duì)于先進(jìn)裝備來(lái)說(shuō)，其自身就具有非常高的智能化特點(diǎn)，如科大訊飛語(yǔ)音設(shè)備，能夠識(shí)別普通話以及各種方言。可以將智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化發(fā)展，其次，就是將傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)智能化，例如，讓傳統(tǒng)的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)和自主決策。智能機(jī)器人等先進(jìn)裝備的關(guān)鍵技術(shù)必須保證復(fù)雜工況多任務(wù)技術(shù)與協(xié)同技術(shù)，還要具有階級(jí)化交互和控制技術(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，未來(lái)是信息化的時(shí)代，也是智能化的時(shí)代，只有增強(qiáng)智能機(jī)器人等先進(jìn)設(shè)備的自動(dòng)化水平，滿足其自我學(xué)習(xí)、自我升級(jí)的實(shí)際需求，才能夠適應(yīng)未來(lái)的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，不斷提高智能機(jī)器的發(fā)展水平。