探索机器人技术、人工智能和机器学习的协同作用,用自动化、精确性和智能决策彻底改变各行各业。
机器人技术是一个充满活力的跨学科领域,它融合了工程学科、计算机科学,以及至关重要的人工智能(AI)和机器学习(ML)。它涉及机器人的构思、设计、制造、操作和应用--机器人是一种物理机器,通过传感器感知周围环境,处理信息,做出智能决策,并使用执行器执行动作,从而自主地与物理世界进行交互。现代机器人技术在很大程度上依赖人工智能/智能算法,通常通过监督学习或强化学习等方法进行训练,使机器人能够承担复杂、高度重复或对人类不安全的任务。
机器人技术是人工智能的物理体现,使智能系统能够直接与现实世界互动并对其产生影响。这种协同作用是无数行业提高自动化和效率的基础。智能机器人能够稳定、持久地执行任务,在速度和精度上往往超越人类,从而提高生产率。在核退役或深海勘探(水下勘探(WHOI))等危险条件下部署智能机器人,可大大提高安全性。人工智能,尤其是计算机视觉(CV)的集成,将机器人从单纯的自动化机器转变为适应性强、能够在动态环境中导航并做出反应的智能代理。这种能力对于需要根据视觉输入进行实时调整的任务至关重要,通常需要利用复杂的人工智能模型。
将机器人技术与人工智能和 ML 相结合,可实现广泛的应用:
计算机视觉是现代机器人技术不可或缺的一部分,它就像一双 "眼睛",让机器人能够感知和解读周围的环境。像 YOLO11等模型可让机器人执行复杂的视觉任务,如物体检测、实例分割和姿态估计,这对导航、操纵和人机交互至关重要。这些模型的训练和部署可通过Ultralytics HUB 等平台进行管理。将机器人技术与机器人操作系统(ROS)等标准化框架相结合也很常见,详情请参见我们的《ROS 快速入门指南》。
区分机器人技术与机器人流程自动化(RPA)至关重要。机器人技术涉及物理机器人--与物理世界交互的硬件。相反,RPA 利用软件 "机器人 "来自动执行计算机系统上的数字任务,通常是重复性的、基于规则的任务,如数据录入或交易处理,没有任何物理体现或交互。
尽管自第一台工业机器人问世以来取得了重大进展,但挑战依然存在。在非结构化和不可预测的环境中可靠运行、管理实时决策的计算需求(推理延迟)、确保人工智能的安全性以及高效的数据收集都是持续的研究领域(《机器人学的挑战(科学机器人学)》)。在人工智能、传感器和边缘人工智能能力不断进步的推动下,未来机器人的自主性、协作性和智能化程度将不断提高,数字世界和物理世界之间的界限也将进一步模糊,波士顿动力公司(Boston Dynamics)等公司正在不断突破界限。国际机器人联合会(IFR)跟踪这一不断发展领域的全球趋势。