制作机器人涉及到什么技术?如何制作?以后的机器人还会在哪些方面有所改变?

2025-05-19 10:09:26
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主要涉及的有
机器人平衡技术,计算机视觉技术,声音识别技术,材料学技术,机械自动化技术,电子科学技术。
机器人平衡的技术涉及面比较广,有理学的经典力学,控制科学与工程的控制系统与控制工程专业。主要是通过建立一个自由度调整的平衡方程来做出一个机器人平衡算法,主要基于ZMP(零点力臂判据)。
计算机视觉和声音识别技术主要是计算机相关专业和控制科学与工程的模式识别与智能系统专业在做,声音识别我只了解一个大概,主要是研究通过声音输入进行A/D转化并且进行滤波后,通过一个匹配算法对于字库或者命令库当中的条目进行对应,计算机视觉的话目前主要是先通过波尔卷积识别出来所关心的图像部分,然后通过构架识别与纹理识别进行虚拟建模,电影阿凡达采用的技术就是比较前沿的,电影里的人物面部表情就是通过识别演员的面部构建出来虚拟人物的框架然后进行贴图的一个动态系统。
材料科学我不太了解,这个一般是在制作成样机的时候会考虑各器件的温度,震动鲁棒性选取适当的材料做一些辅助性的作用。
机械和电科很关键,主要是解决的动力学问题和控制芯片问题,如果前面是理论创新的部分,那他们是制造过程当中最关键的一环,主要解决舵机的力学传输,控制信号的处理和传输,各种传感器信号的采集等问题。
机器人未来走向的话也要分开来说,平衡算法肯定是越来越先进,但是ZMP恐怕在未来很长时间都会是主要判据,但是通过多关节的配合来实现平衡肯定是主要发展方向。语音识别方面主要是解决方言识别或者是声音信号不那么标准的时候识别率不高的问题。视觉识别方面未来的走向是主要解决抗遮挡干扰问题,目前的主流技术对于遮挡的鲁棒性很差,经常会出现目标被遮挡然后移除遮盖物以后,计算机视觉系统往往会被严重干扰,这个问题目前已经提出了新的识别判据并且已经有了一些初步成果,在未来的几年新的识别判据会被广泛开发和普及。材料学的话我了解的不是很多,应该是在随着材料学的新进展,会有一些对于温度震动鲁棒性差的器件有更好的保护,比如有的器件在一定精度内只能工作在-10到30度内,那么随着材料学的发展有可能制作出能扩展器件的适用温度范围的保温材料。电科与机械方面那只能用日行千里来形容了,几乎每年都会有更好性能的处理芯片和电机出现,这个变化只能用更快,更小,更强来形容。