家用机器人

家用机器人(Domestic robot)是一种服务机器人,一种主要用于家务的自主机器人,但也可用于教育,娱乐或治疗。到目前为止,只有少数几种有限的模式,尽管像比尔盖茨这样的投机者已经暗示它们将来会变得更加普遍。通用拣选的突破,机器人快速可靠地掌握各种产品的能力,使得家用机器人能够在需要灵巧操纵家用物体的任务方面表现出色,这些物体以前被认为对机器人来说太难以掌握。虽然大多数家用机器人都很简单,但有些机器人连接到WiFi家庭网络或智能环境,并且由于雾计算和雾机器人技术的进步而具有很高的自主性。2006年估计有3,540,000个服务机器人在使用,而估计有950,000个工业机器人。

历史
自亚里士多德时代以来,机器人或机器人的概念可以追溯到很多年前。大约300年后,您可以找到自动化参考,博学家Da Vinci制作了一台机器的草图,其特征与文艺复兴时期的机器人相似。

然后,在1700和1900之间,自动化被开发用于不同的任务,这是家用机器人的第一个参考之一。在法国,大约在1889年 – 作为世纪之交的一个原因 – 提出了2000年生活的不同概念。在可能性中,并通过图像表示,提出了受控制的人工制品的想法。距离,这将负责执行家务,如清洁。

随着行业的发展,亨利福特 – 在1908年 – 实现了其车辆生产线的自动化,并且凭借这一事实,世界设法欣赏它拥有的动力。从这次活动开始,创造自动机器的想法开始得到加强,但直到1932年,第一个玩具机器人才在日本创建,并以“Lilliput”的名义受洗,它有能力行走。显然,这个机器人没有工业用途,但它是为娱乐而制造的。

在这里,“服务机器人”和“家用机器人”的概念开始占据,这就是出现用于此目的的第一个自动机的原因。这些被展示为具有人类外观的金属生物,能够在家中执行各种任务。同时,基于遥控割草机的设计,出现了在单个任务中专业机器人的想法。

但直到1955年,在科幻小说节目“科幻剧场”中,才出现了专门研究一个任务机器人的概念。在一集中出现了一个时间旅行者,它有一个“声波扫帚”,这是一个小型机器人真空吸尘器,非常类似于今天流行的。

随着时间的推移,专门从事家务工作的家用机器人的类似概念不断出现,成为吸食和割草的主要任务。在此期间,考虑第一台洗碗机型号。

家用机器人的概念在科幻小说中变得越来越普遍,同时还有智能家居和智能城市的概念。在家中看到家庭被家用机器人协助的地方。

不同型号的家用机器人的开发在上个世纪末开始进入市场。2002年,着名的Roomba吸尘器 – 迄今为止 – 已经推出,并成为当今家用机器人的标志之一。从那以后,大量的家用机器人出现了,他们的影响力在市场上不断增加。

家用机器人的第一个概念
纵观历史,这些是家用机器人最早的一些概念:

地板清洁剂
1928年,声控
1940年卷哦
1949年 – 乔治 – 机器人
1955年 – 索尼克扫帚

园丁
Alvin Lodge 1938-遥控草坪割草机
1949年 – 乔治 – 机器人
1950-Jim Walker R / C割草机
1950-Grass Finder

在文化中
中尉通讯 数据是“星际迷航:下一代”(1987-1994)中的星际舰队官员。最能解释数据的一集是“人的衡量”,数据,USS Enterprise上的一个机器人正在接受审判,以确定他是否真的是人类。他喜欢被视为人类,而不是机器人。

在“星球大战”电影系列中,可以找到各种形状和大小的机器人,帮助人类完成多项任务。C-3PO是一种机器人,旨在帮助人们进行翻译和礼仪。

许多卡通都有机器人女仆,特别是杰森的机器人罗西。女仆机器人在动漫中尤为突出(在日语中,它们被称为Meido Robo,Meido Roboto或meido机器人),它们的人工智能范围从初级到完全有情感和情感,而它们的外观范围从明显的机械到人类。

2009年改编的Astro Boy,以创作者Osamu Tezuka的日本动漫Tetsuwan Atomu为基础,展示了具有各种国内功能的机器人。奥林与喜剧,黄金,人形伙伴,星球大战C-3PO相似,扮演天马博士的家庭机器人,为天马博士的儿子托比执行各种任务,如家务和辅导。

Syfy失败的2010年太空堡垒卡拉狄加前传电视剧Caprica的最后一集结尾处展示了一个小插曲,其中包括Cylons的早期模型,作为Kobol十二殖民地人类居民的家庭和工业机器人助手。引发第一次赛隆战争的叛乱。

在2008年的电影“Wall-E”中,人类使用有感知的机器人作为垃圾压缩机来清理它们留在地球上的混乱。Wall-E是一个类似推土机的小型机器人,他手上有爪子,花费所有时间收集垃圾。另一个名叫夏娃的机器人小巧,时尚,可以飞行。

2012年的电影“机器人与弗兰克”展示了一部家用机器人,这部电影的故事以老人为中心,以及他与看守机器人的关系。

在科幻小说中
通过科幻小说,大多数人都知道家用机器人的想法,在那里展示了负责家庭任务的智能房屋和机器人。观察到自动机注定要执行特定任务,有时甚至超过某些任务。甚至还有看起来像人的机器人,几乎可以完成所有家务。这些最后的机器人可以在“星球大战”,“二百周年纪念人”或“我,机器人”等电影中看到。在这些电影中,人们看到C-3PO,安德鲁和索尼与Ns5是如何具有人性化的机器人,可以处理家庭的所有任务。另一方面,在注定单一任务的机器人中,我们以“科幻剧场”的“声波扫帚”,“超音速”吸尘器和“

您还可以在文献中看到国内机器人,例如在Isaac Asimov的文本中。在他的着作中 – 在未来主义世界中的环境化 – 专注于家务的自动机很常见。事实上,他的书中的事件发生在机器人周围并不罕见。其中一篇文章是“二百周年纪念的人”,讲的是一个家庭机器人,他们希望人类与从事家务的家庭密切相关。您还可以在Asimov的“I,Robot”系列故事中看到国内机器人。

类别
有各种各样的家用机器人,所以通常根据他们的任务进行分类:20

机器人将mope 21和真空吸尘器(机器人真空吸尘器)。
拖把机器人(洗涤器)。
机器人洗衣服。
熨烫机器人。
煮的机器人
提供食物和饮料的机器人。
机器人洗碗和厨具。
监控机器人。
切割草坪的机器人。
清理游泳池墙壁和地板的机器人。
有些可能是为老年人或残疾人服务(辅助机器人)。

室内机器人
这种类型的家用机器人在家庭周围和家庭内做家务。不同种类包括:

机器人真空吸尘器和地板清洗机器人,可清洁地板,具有清扫和湿拖地功能。有些人使用Swiffer或其他一次性清洁布进行干扫,或使用可重复使用的超细纤维布进行湿拖把。

在熨烫机器人中,Dressman是使用热空气干燥和熨烫衬衫的人体模型。其他还包括manneqin羽绒服(裤子,裤子和裙子)。更高级的折叠和组织衣服,如Laundroid(使用图像分析和人工智能),Effie(熨烫12件衣服)和FoldiMate。

Cat垃圾机器人是自动自动清洁垃圾箱,可将块状物过滤到内置废物容器中,该容器可以衬有普通的塑料袋。

机器人厨房包括Rotimatic(只需几分钟即可制作烤肉,玉米粉圆饼,面粉),Moley Robotics MK1和Prometheus delta机器人。

Knightscope等安全机器人拥有夜视功能的广角相机,可以检测运动和入侵者。它也可以巡逻地点并拍摄可疑活动的视频,并通过电子邮件或短信发送警报; 过去的警报和视频的存储历史记录可通过网络访问。机器人还可以配置为在一天中的任何时间开始行动。

Atlas是一个机器人,可以执行内部任务,例如清扫,打开门,爬楼梯等.Atlas等机器人可以用来让普通人的日子变得更加有趣和轻松。

户外机器人
机器人割草机是一种割草机,能够在编程后自行割草坪。一旦编程,本发明根据其编程自己重复操作。机器人割草机配有动力单元,可以是电动机或内燃机。这为机器人提供动力并允许其自身和切割刀片移动。还有一个控制单元可以帮助割草机自行移动。该单元还包含一个记忆和存储其操作编程的存储单元。它的记忆路线包括给定方向的行程长度和转弯角度。这允许重复修剪相同的草坪而无需重新编程。转向单元获取操作信号并推动引导割草机的引导轮沿着编程路线前进。

有些模型可以修剪复杂且不均匀的草坪,草坪面积可达四分之三英亩。其他人可以修剪一个面积达40,000平方英尺(3,700平方米)的草坪,可以处理倾斜度达27度的山丘。

还有自动泳池清洁器,可以在3小时内从地板到水线清洗地下水池,每分钟清洁和循环超过70美制加仑(260升)的水,自动清洁和维护游泳池,并清除碎片。小至2微米大小。

Looj等排水沟清洁机器人使用刷子和橡胶刀片清除雨水槽中的碎屑; 用户使用遥控器操作设备。

窗户清洁机器人最常用于清洁室外窗户,更具体地说是房屋窗户。但是,它可以用于其他类型的窗户,例如高层建筑和结构上的窗户。该机器人包含一个移动系统,该系统允许机器人以定义的方向在窗口表面上自行导航。它还有一个由清洁垫定位的动力搅拌器。激活后,搅拌器可清除窗户表面的碎屑和污垢。清洁垫直接与窗户表面相互作用,并通过用专门的窗户清洁液填充自身直接负责清除污垢。

窗户清洗机器人通常使用两个磁性模块来导航窗户,因为它将清洁溶液喷射到微纤维垫上以清洗它们。每次充电约占1,601平方英尺(148.7平方米)。

玩具
机器人玩具,如着名的Furby,自1998年以来一直很受欢迎。还有小型人形遥控机器人。电子宠物,如机器人狗,可以是很好的伴侣。它们也被许多大学用于RoboCup等比赛。

社交机器人
社交机器人具有社交沟通的功能。家庭人形机器人被老年人和固定居民用来与他们保持联系。

家庭 – 远程呈现机器人可以在远程位置移动,并通过其摄像头,扬声器和麦克风与人们进行通信。

网络机器人将无处不在的网络与机器人联系起来,有助于创造新的生活方式和解决方案,以解决各种社会问题,包括人口老龄化和护理。

为治疗而建造的机器人已经生产了相当长的一段时间。其中一些用途可用于自闭症或物理治疗。

运作和进步
目前,技术的快速发展已经帮助机器人技术的发展,并因此促进了家用机器人的发展。环境数据分析的进步改善了这些数据的功能,使它们有效地完成了工作。此外,由于信息的处理,性能区的问题已经被克服,因为这些机器人必须能够完成他们的任务并克服任何类型的环境中的障碍,即,在不同类型的架构中。信息处理的进步补充了使用传感器和摄像机来收集数据,从而在小空间内实现了大的处理能力。然后,在处理完所有数据后,他们必须完成工作的准确性得到改善。一个例子是“Roomba”污垢探测器。

有时RFID标签用于物体,盘子或器具,因为通过传感器的一些信息,可以更有效地完成任务。结果,机器人知道一切都在哪里,并且可以简单地通过观察物体的运动来学习任务。以这种方式,设置桌子非常简单,认识到眼镜和盘子从桌子上消失,随后的擦洗的特征在于从桌子上消失并出现在洗碗机或水槽中的相同物体。

机器人技术领域的另一个进步是自动机必须与人类相关的方式。如今,机器人已经能够通过语音命令接收命令; 你只需说出要做什么,机器人就可以开始它的任务了。除此之外,机器人已经设法与人类建立了更加愉快的关系,并获得了更加友好的外观。有些人能够模拟人类表达,并为开始工作的语音命令提供更精细的答案。这些被认为是社交机器人。

社交机器人作为其主要目标之一与人类有着良好的关系,主要是为了取悦孩子。从这个出生的家庭伴侣机器人,为孩子或家庭中的任何人。这些机器人的一个例子是“Buddy”,一个社交机器人,负责提醒人们他们的任务,作为百科全书,接听电话和照顾房子。

他们还设计了负责家庭安全的家用机器人,在没有人在家时进行巡逻或确定是否有问题,然后向房屋所有者发出某种警报。

今天有很多型号的家用机器人,今天在各自领域最受欢迎的是:

来自iRobot机器人吸尘器的Roomba自2002年以来有多个版本
来自iRobot的Scooba:机器人地板擦洗器
Lawnbott:机器人割草机。
水滴:机器人花园灌溉
Grillbot:机器人清洁烤架
垃圾机器人:宠物喂食器
Jibo:社交机器人(静态)
Moley:机器人厨师
好友:社交机器人(移动),提供提醒,包含有关不同事物的信息,接听电话和照顾房子。
波士顿动力公司的Spotmini:一种高度稳定的四足机器人,可以拾取和移动物体。
Pepper de Aldebaran Robotics和Softbank Mobile:社交机器人,具有很强的互动和情感识别能力,主要用于协助家庭和公司。
三星:您的真空吸尘器和扫地机器人系列

Robocup @ Home
Robocup是世界上最大的机器人竞赛。它成立于1997年,旨在通过团队必须执行的不同测试来促进机器人和人工智能的发展。

本次比赛分为不同类别,其中包括Robocup @ Home类别。2006年版竞赛中加入的Robocup @ Home专注于日常生活自动机器人以及机器人与人类之间的关系。

此类Robocup适用于家用机器人及其开发,每年团队都会改进其服务机器人的硬件和软件,以克服不同的测试并查看哪种服务机器人是最好的。测试包括人们日常生活中的情况,机器人必须尝试执行这些情况,例如提供食物或从房屋中取出垃圾。此外,此类别评估机器人的社交技能,因此它还赋予社交机器人权力。

这些机器人必须克服的主要挑战总结如下:人机交互,不同环境中的导航和绘图,视觉和物体识别,元素操纵,适应性行为,行为整合,环境智能和标准化以及系统集成。

目前在这一类别中脱颖而出的一些机器人团队是:

TOBI
WrightEagle @ Home
TechUnited Eindhoven
KameRider
荷马@UniKoblenz
修补匠
eR @ sers
傀儡

市场
由于家用机器人的生产成本降低,这些不再是百万富翁的专属通道。大量用户可以访问这些产品的价格。此外,市场提供各种各样的机器人可供选择,具有不同的技能和能力。

由于其性能的原因,家用或服务机器人与存在的各种机器人分开分类。这些产生了一个具有不同价格和销售渠道的巨大市场。

2013年销售的家用机器人数量约为2,500台。根据IFR(国际机器人联合会),这一数字在2015年达到26,000。55不断增长的技术进步每秒都会产生新的模型和现有机器人的改进,因此市场上有各种各样的选择,它们执行不同的任务。有些技术在其中使用的技术类型不同。这会根据用户的需求生成更多用户。

根据市场调查,2015年至2020年期间,国内和服务机器人的全球销售额将以每年23.5%的速度增长。