浅谈机器人在社会应用的可能性_机器人在生活中的应用

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浅谈机器人在社会应用的可能性

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摘要：

机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自问世以来，就一直备受瞩目。40余年来，有关它的研究取得了长足的进展。各种形态、功能的机器人相继面世，而未来的机器人将是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器，是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。正是由于机器人在多方面应用的可能性，才使得机器人在财会方面、救援方面也是可以取得成就的。本文拟就机器人的现状与发展前景，探讨机器人发展的多方面可能性。

你初印象中的机器人是什么样子的呢？是不是说一个长的像机器人样子的玩意就是机器人呢？其实说起机器人，我们头脑里马上会联想到那些会唱歌跳舞干工作而且有头有手的小东西。其实那只是机器人的狭意理解。人们提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。人们提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。可以说与人类类比的话，机器人的完整意义应该是一种可以代替人进行某种工作的智能程序化及自动化设备。

关键词：机器人 人工智能 财会 连续型机器人 救援 医学领域

中图分类号： 《科图法》 50 71 技术科学

引言：机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，机器人的应用领域例如生产业、建筑业，或是危险的工作，工业自动化领域，如汽车制造医疗领域，如远程协助机器人，微纳米机器人军事领域，如单兵机器人，拆弹机器人，小型侦查机器人（也属于无人机），美国大狗这样的多用途负重机器人科研勘探领域，如水下勘探机器人，地震废墟等的用于搜查的机器人，煤矿利用的机器人娱乐的，大学生足球机器人大赛的，德国慧鱼„„还有检查石油管道的机器人，航天用的修理航天器的焊接机器人，高楼大厦用的擦玻璃的机器人，考察金字塔用的蛇形机器人等，范围非常广。

正文：

一、机器人的现状

作为人类２０世纪最伟大的发明之一，机器人在短短的几十年内发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓是无处不在。目前机器已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们已经越来越离不开机器人帮助。

一直以来，机器人就在逐步融入我们的生活中，每一年我们都可以看见新的机器人面世，也可以看到越来越多的机器人应用到各个领域。目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多，比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦察机器人、以及负责清扫地板的家用机器人，还有不少参照人、狗、恐龙的样子制造机器人玩具。

机器人从面世到进入本世纪，发展可以不可以不谓之快，各国对其的研究与投产从未间断。据国际机器人联盟调查，2004年，全球个人机器人约有200万台，到2008年，还将有700万台机器人投入运行。按照韩国信息通信部的计划，到2013年，韩国每个家庭都能拥有一台机器人；而日本机器人协会预测，到2025年，全球机器人产业的“蛋糕”将达到每年500亿美元的规模(现在仅有50亿美元)。与20世纪70年代PC行业的情况相仿，我们不可能准确预测出究竟哪些用途将推动这个新兴行业进入临界状态。不过看起来，机器人很可能在护理和陪伴老年人的工作上大展宏图，或许还可以帮助残疾人四处走走，并增强士兵、建筑工人和医护人员的体力与耐力。

目前，我国从事机器人研发和应用工程的单位200多家，拥有量为3500台左右，其中国产占20％，其余都是从日本、美国、瑞典等40多个国家引进的。2000年已生产各种类型工业机器人和系统300台套，机器人销售额6.74亿元，机器人产业对国民经济的年收益额为47亿元，我国对工业机器人的需求量和品种将逐年大幅度增加。

二、引入人工智能的财会

随着世界经济的迅猛发展，信息技术的日益更新，现代会计越来越受到冲击与挑战。许多传统的会计模型、方法的运用复杂得令人望而却步，而强大的现代信息科技的硬件支持使从前的会计模型和方法的运用成为轻而易举的事，与此同时，现代人工智能和决策技术的发展为财务分析和会计信息系统的创新提供了强有力的支持。

1987年美国执业会计师协会（AICPA）发表了一份管理指导特别报告“人工智能和专家系统简介”，将人工智能引入到会计和财务管理领域。自此，西方财务和会计界对人工智能技术和专家系统在会计、审计和财务分析与管理等方面进行了广泛探索，开发出了许多实用的专家系统来解决复杂的财务分析和会计决策问题。人工智能技术通过模拟人类专家求解复杂问题的方法，建立相应计算机辅助系统，使财务和经营决策智能化，从而使得现代会计系统在实现信息化和网络化后，向智能化迈进。

财务和会计专家系统分成以下四类：一是财务分析专家系统。成功的财务分析可以确定某个公司的经营状况，如投资或信用评估风险等级。由于会计和财务业务职能的复杂性，有些财务分析专家系统同时跨越多个问题域。例如，根据专家系统的输入和相应的输出建议，解决分类问题的财务分析，专家系统同时可能又属于诊断或纠错问题。二是合成专家系统。具体包括：（1）在相对较小搜索空间的约束条件下，配置目标集，如管理商业贷款组合计划的MAEBLE专家系统；（2）在相对较大搜索空间的约束条件下，设计目标集，如个人理财设计PLANMAN专家系统；（3）设计采取行动的规划专家系统，如审计规划EXPERTEST系统等。三是组合专家系统，这类专家系统主要是解决复杂问题的组合分析，如：控制风险估计系统，诈骗检测系统，风险估计系统APX。四是财会知识传授和职业教育专家系统。如国际上一些大会计公司内部使用的培训专家系统，和辅助会计专业大学生实践的专家系统。

实践证明，这些系统可以让没有专业经验的人员有效获得解决某些具体问题的相关知识。从中我们也可以看到人工智能的引入对于财会工作的支持与帮助，而事实上，机器人正是人工智能的应用之一。

人工智能领域对财会对审计对电子商务等多方面的发展，是在为专门的机器人的出现夯实基础。在日后，待机器人技术成熟，手工作业的情况也许不再可见，电脑也可以成为过去。拥有自主思维能力的机器人将完完全全代替人类工作，全智能化与自动化地处理财会工作，从而提高工作效率，减少工作失误。

三、连续型机器人的应用

随着科学技术的进步，连续型机器人的研制已经不是不可能了，连续型机器人凭借其良好的弯曲性能和适应性得到了越来越广泛的应用。例如蛇形机器人可以成功上下一根塑料管道，并可以跨越废墟碎片间的巨大空隙以及在草丛中来去自由。正如近期在四川雅安发生的7级地震，在废墟中的救援工作很难进行，这是可以让蛇形机器人在坍塌废墟中穿梭，能更快地找到幸存者，为灾难救援工作带来了技术突破。

连续型机器人的优越弯曲性能和适应性使其受到越来越多专家学者的关注，近年来，各国科学家对连续型机器人的研究越来越深入，主要研究成果如下：

英国的Robinson等人针对连续型机器人的结构进行了分析和研究，他们提出将机器人分为离散型机器人、蜿蜒型机器人、连续型机器人。其中蜿蜒型机器人不同于连续型机器人的是：它是由大量刚性关节连接成的，例如蛇形机器人；美国Clemson大学的Gravagne等人对连续型机器人进行了更深入的研究，主要内容包括对连续型机器人结构的研究、对连续型机器人控制技术的研究和计算等等，在理论研究的基础上，Gravagne等人研制出了多种连续型机器人，如象鼻子机器人、采用气压作为支撑的Air-Octor机器人、仿章鱼触手的气动人工肌肉驱动连续型机器人OctAremV等，除此之外，Gravagne等人还将OctArm V 与TALON移动机器人平台结合，构型新的机器人系统，并通过无线控制对机器人的抓取能力进行了实验，该实验表明这种机器人对于恶劣的环境条件有着良好的适应性；美国Johns Hopkins大学Simaan等人将连续性机器人应用于医学领域，研究出了可用于上呼吸道外科手术的连续性机器人，这种机器人体型极小，直径只有4mm，具有良好的抓取能力，目前已在喉部外科手术中表现出优越性，具有良好的医学应用前景；法国Redarce等人同样研制了一种可用于医学领域的机器人，这种机器人采用单端连续性机构，可作为结肠内窥镜的末端弯曲结构。为了使其具有良好的生物相容性，Redarce等人在制作该机器人时采用了硅橡胶材料；韩国汉阳大学Choi等人研制出了一种可用于连续性内窥镜机器人弯曲关节，这种关节采用弹簧骨作为指甲，它除了可以由轴心向任意方向弯曲外还可实现眼轴线方向的伸缩。

我国对连续型机器人的研究起步较晚，目前从事这种机器人研究的机构并不多，也没未取得比较先进的研究成果。在国内，上海交通大学、中科院沈阳自动化研究所、国防科技大学等单位相继研制出了蛇形机器人样机。哈尔滨工业大学在从事一种连续性内窥镜机器人的研究，预期使其能够搭载摄像头，拍摄消化道内情况以供医生参考。

四、医学领域的应用

加拿大卫生部门近日宣称，将在国内推广一种实施神经外科手术的机器人，这种医学机器人有特别敏感的触觉，可以让医生通过最清晰的视觉来完成大脑的显微手术。其精确度可以达到一根头发丝的程度，甚至连最小的神经也有清晰的三维图像。去年4月，该机器人在卡尔加里市的山麓医院首次使用获得成功。

去年5月10日，英国伦敦皇家医学会宣称，英国将在2010年开始普及医学机器人护士，此举既可缓解国内护士的不足，又可大大提高护理效率和安全性，而且显着扩大护理功能。此前4月1日，在伦敦展出了这款“机器人护士”,其头部安装有多台激光和热成像摄像机，在声音识别技术的辅助下，它可以适时地与病人进行互动式交流，并且将那些未经允许的来访者阻挡在外。“机器人护士”的“胸部”是一块控制面板，一些复杂的操作指令可以在这里编程输入。它的 “腹部”安装有一个红外线感应器，可以随时监测病人的体温。

美国医学机器人研究中心的调查报告指出，目前全世界已有超过500台各种医学机器人在医院服役，机器人进入临床医学应用是大势所趋，其进展比预想的更快。1.医学机器人员工：

在德国的莱比锡、斯图加特和波鸿的三家医院，那里的医学机器人几乎是悄无声息地在走廊里滑行，把食物、被单被套、手术用具等运送到不同的部门。这种做法本身并不算新鲜，新鲜的是这几家医院中的机器人真正减轻了医护人员的工作量，使他们有更多的时间照顾病人。这些医学机器人工作独立自主，会说编程人员教的话：“注意：车在靠近！注意：这是自动运输！” 一年多前，八台这样的医学机器人就开始在这家医院帮忙。它们不到50厘米宽，长1.6米，很灵活地穿梭在走廊上，把东西从一个部门送到另一个部门。医院大楼拐弯抹角，但机器人显然熟门熟路，这要归功于一套及其巧妙的控制系统。它的自动控制导航系统依靠的是本地无线网。可以根据事先扫描到电脑里的楼层图，确定它需要走的路线。可以依靠附带的雷达装置，一步步地探索走廊里的情况，避开障碍物。

医学机器人的自动控制导航系统依靠的是本地无线网，可以根据事先扫描到电脑里的楼层图，确定它需要走的路线，而且机器人自己也知道应该在什么时候充电。

日本会津中央医院近日宣称，该院“聘用”的3名机器人员工已经上岗，为医院提供接待和行李搬运服务。这是首次在日本医院正式亮相上岗的机器人。3名机器人员工中，一名负责在医院入口处接待顾客并回答询问。另外两个机器人高1.3米，装有轮子，能自由活动，运动时最高时速可达1.5公里。它们是搬运工，负责搬运行李和带路，还能通过传感器提醒人们前方是否有路障。

专家预测，机器人医生这种技术会很快运用到疾病的治疗中，并相信这是未来发展的必然趋势。在美国，已有几十家医院采用一种机器人电视医生巡诊和查房，以减轻名医太少的困境。在巴尔的摩的约翰？霍普金斯医院，医生助理本弗里？皮阿西钦里就带着一台机器人电视医生，来到了患者里兹？丹尼尔的病床前，80岁高龄的丹尼尔刚刚做完了膀胱手术。

所谓医学机器人电视医生，其实只是主治医生路易斯？凯沃西的“替身”而已。凯沃西可以在办公室或家中操控这台1.65米高的机器人，为丹尼尔进行例行的查房：机器人的电视荧光屏上可显示出凯沃西的动态面孔，而病床上的患者则可通过这台机器人，同医生进行正常的对话，这样不仅能大大节省主治医生的时间，也能提高治疗效率。2.远距离治病救人：

在生活中，突然中风的病人需要得到医生迅速及时的治疗，但如果病人被送往的医院碰巧没有治疗中风的神经科专家坐镇怎么办？美国推出的一个远程遥控医学项目为这个难题提供了解决途径。从去年2月开始，机器人医生已在密歇根州21家医院陆续上岗，在医学专家的远程遥控下专门协助治疗中风病人。

此次推出的项目叫“密歇根中风网络”,目的是帮助大医院的中风病医疗专家通过先进技术，为小医院提供帮助，在不同水平的医院之间实现资源和技术共享。参与这个项目的神经科医生理查德？费斯勒说，传统的远程遥控医学技术主要是依靠静态的视频会议进行专家会诊，相比之下，机器人医生拥有诸多优势。由于机器人是动态的，可以自由活动，这让它更易操作、更人性化。

专治中风的机器人医生身高1.5米，头部是一个显示屏，能显示网络另一端医生的形象和声音。显示屏上方安装了一个摄像头，可以把医院现场的图像和声音传回给医生，后者可以通过一个操纵杆移动机器人。

有了这种机器人，医院就等于有了一个随时待命的医学专家。真正的医生在任何地方只要利用一台笔记本电脑和互联网，就可以远程遥控机器人为病人提供治疗服务。

圣约瑟夫默西奥克兰医院的院长杰克？韦纳说：“不管医生是在星巴克咖啡店、图书馆或是自己家中，一旦需要，他们就可以通过网络指挥机器人，就好像他们本人在医院里一样，为急诊室里的中风病人诊断病情并提供治疗方案。” 最关键的是，机器人医生能为缺乏专家的医院解燃眉之急。医院不需要再用救护车或直升机将病人紧急送往其他医院。这样既能降低治疗成本，更主要的是能避免错过关键的救治时间、延误患者病情。3.安全可靠效率高：

去年3月15日，英国一位佩恩女士将自己的一个肾脏捐给了爱人，在盖氏医院医生建议下，佩恩同意由一个名叫“达芬奇”的机器人为她和她的爱人进行肾脏移植手术。

这个名为“达芬奇”的机器人以前被用来切除坏死的器官或者执行重建性外科手术。对于它来说，担纲如此高难度的肾脏移植手术还是第一次。不仅如此，它也是英国历史上第一个进行器官移植手术的机器人。尽管它的动作比起职业外科医生要慢些，但机器人医生可以长时间连续工作，它的手可从来不会颤抖，可靠性大大提高。

四、小结

机器人是人类的得力助手，能友好相处的可靠朋友，将来我们会看到人和机器人会存在一个空间里边，成为一个互相的助手和朋友。随着社会的发展，机器人将使人们从繁重的体力和危险的环境中解放出来，给人们带来更好的生活环境，使人们有更好的岗位去工作，去创造更好的精神财富和文化财富。展望21世纪，机器人将会与20世纪计算机的普及一样，深入地应用到各个领域。所以很多专家预测，在21世纪的前20年是机器人从制造业走向非制造业的发展一个重要时期，也是智能机器人发展的一个关键时期。目前国际上很多国家，也对机器人对人类社会的影响的估计提出了新的认识，同时，我们也可以看到机器人技术，涉及到多个学科，机械、电工、自动控制、计算机测量、人工智能、传感技术等等，它是一个国家高技术实力的一个重要标准。

我们期待机器人在未来能给我们带来更多的惊喜。

参考文献：

[1]智能决策技术 作者：陈文伟

[2]决策支持系统（DSS）——理论、方法、案例 作者：高洪深

[3]质量会计核算与辅助决策系统 作者：吴洪波 [4]家家都有机器人 作者：比尔〃盖茨

[5]自主移动机器人导论 作者：（美）西格沃特（Siegwart,R.），（美）诺巴克什（Nourbakhsh,I.R.）

[6] 机器人技术及其应用 作者：朱世强 [7] 机器人技术及其应用 作者：芮延年