[發明專利]一種機械視覺聽覺觸覺以時間相互映射的設計方法

在審

• 申請號: 201711423150.3
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN107891448A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 胡明建
• 申請（專利權）人: 胡明建
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;G06F17/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

一種機械視覺聽覺觸覺以時間相互映射的設計方法的技術領域，是屬于，機器人、人工智能、計算機、圖像處理、觸覺傳感器技術、聽覺傳感器、數學等技術領域，主要技術是通過攝像頭采集的圖像、聽覺傳感器采集的數據和觸覺傳感器采集的數據，同時記錄下來，然后通過計算處理，讓圖像中的特征物質、接觸這個物質的感覺和聽到這個物質的聲音對應起來，并且通過運算要保存時，同時保存起來，把這個時間也同時保存起來，并且以這個時間為映射，這樣當接收到已保存的觸覺，可以在數據庫里找到，并通過記錄的時間，同時找到對應的圖像和聲音，當看見那副圖像，也通過時間映射找到對應的感覺和聲音，當聽到這樣的聲音，也可以通過時間映射找到對應的圖像和感覺。

背景技術

智能型機器人是最復雜的機器人，也是人類最渴望能夠早日制造出來的機器朋友。然而要制造出一臺智能機器人并不容易，僅僅是讓機器模擬人類的行走動作，科學家們就要付出了數十甚至上百年的努力。1920年 捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說中，根據Robota（捷克文，原意為“勞役、苦工”）和Robotnik（波蘭文，原意為“工人”），創造出“機器人”這個詞。1939年 美國紐約世博會上展出了西屋電氣公司制造的家用機器人Elektro。它由電纜控制，可以行走，會說77個字，甚至可以抽煙，不過離真正干家務活還差得遠。但它讓人們對家用機器人的憧憬變得更加具體。1942年 美國科幻巨匠阿西莫夫提出“機器人三定律”。雖然這只是科幻小說里的創造，但后來成為學術界默認的研發原則。1948年 諾伯特·維納出版《控制論——關于在動物和機中控制和通訊的科學》，闡述了機器中的通信和控制機能與人的神經、感覺機能的共同規律，率先提出以計算機為核心的自動化工廠。1954年 在達特茅斯會議上，馬文·明斯基提出了他對智能機器的看法：智能機器“能夠創建周圍環境的抽象模型，如果遇到問題，能夠從抽象模型中尋找解決方法”。這個定義影響到以后30年智能機器人的研究方向。1956年 美國人喬治·德沃爾制造出世界上第一臺可編程的機器人，并注冊了專利。這種機械手能按照不同的程序從事不同的工作，因此具有通用性和靈活性。1959年 德沃爾與美國發明家約瑟夫·英格伯格聯手制造出第一臺工業機器人。隨后，成立了世界上第一家機器人制造工廠——Unimation公司。由于英格伯格對工業機器人的研發和宣傳，他也被稱為“工業機器人之父”。1962年 美國AMF公司生產出“VERSTRAN”（意思是萬能搬運），與Unimation公司生產的Unimate一樣成為真正商業化的工業機器人，并出口到世界各國，掀起了全世界對機器人和機器人研究的熱潮。 傳感器的應用提高了機器人的可操作性。人們試著在機器人上安裝各種各樣的傳感器，包括1961年恩斯特采用的觸覺傳感器，托莫維奇和博尼1962年在世界上最早的“靈巧手”上用到了壓力傳感器，而麥卡錫1963年則開始在機器人中加入視覺傳感系統，并在1964年，幫助MIT推出了世界上第一個帶有視覺傳感器，能識別并定位積木的機器人系統。1965年 約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室研制出Beast機器人。Beast已經能通過聲吶系統、光電管等裝置，根據環境校正自己的位置。20世紀60年代中期開始，美國麻省理工學院、斯坦福大學、英國愛丁堡大學等陸續成立了機器人實驗室。美國興起研究第二代帶傳感器、“有感覺”的機器人，并向人工智能進發。1968年 美國斯坦福研究所公布他們研發成功的機器人Shakey。它帶有視覺傳感器，能根據人的指令發現并抓取積木，不過控制它的計算機有一個房間那么大。Shakey可以算是世界第一臺智能機器人，拉開了第三代機器人研發的序幕。 日本早稻田大學加藤一郎實驗室研發出第一臺以雙腳走路的機器人。加藤一郎長期致力于研究仿人機器人，被譽為“仿人機器人之父”。日本專家一向以研發仿人機器人和娛樂機器人的技術見長，后來更進一步，催生出本田公司的ASIMO和索尼公司的QRIO。 世界上第一次機器人和小型計算機攜手合作，就誕生了美國Cincinnati Milacron公司的機器人T3。 美國Unimation公司推出通用工業機器人PUMA，這標志著工業機器人技術已經完全成熟。PUMA至今仍然工作在工廠第一線。 英格伯格再推機器人Helpmate，這種機器人能在醫院里為病人送飯、送藥、送郵件。同年，他還預言：“我要讓機器人擦地板，做飯，出去幫我洗車，檢查安全”。 中國著名學者周海中教授在《論機器人》一文中預言：到二十一世紀中葉，納米機器人將徹底改變人類的勞動和生活方式。 丹麥樂高公司推出機器人（Mind-storms）套件，讓機器人制造變得跟搭積木一樣，相對簡單又能任意拼裝，使機器人開始走入個人世界。1999年 日本索尼公司推出犬型機器人愛寶（AIBO），當即銷售一空，從此娛樂機器人成為機器人邁進普通家庭的途徑之一。2002年 美國iRobot公司推出了吸塵器機器人Roomba，它能避開障礙，自動設計行進路線，還能在電量不足時，自動駛向充電座。Roomba是目前世界上銷量最大、最商業化的家用機器人。iRobot公司北京區授權代理商：北京微網智宏科技有限公司。2006年 6月，微軟公司推出Microsoft Robotics Studio，機器人模塊化、平臺統一化的趨勢越來越明顯，比爾·蓋茨預言，家用機器人很快將席卷全球。因此對于智能機器人重要的輸入信息就是視覺、觸覺和聽覺，現在的技術沒有把視覺、觸覺和聽覺很好的對應起來，因此有了本發明。