精彩收藏 · 2025年1月26日 0

机器人核心部件之‘’人工神经元‘’

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背景:人工神经元在机器人中的重要性

1. 感知能力的提升

机器人通过各种传感器(如摄像头、激光雷达、超声波传感器等)收集环境信息,但这些原始数据需要进一步处理才能被理解。人工神经网络能够对这些数据进行特征提取和模式识别,使机器人能够“理解”周围环境。例如,神经网络可以从图像中识别物体的形状、颜色和位置,从而让机器人知道自己面前有什么。

2. 决策能力的优化

在感知到环境信息后,机器人需要根据这些信息做出决策,如前进、后退、抓取物体或避开障碍物等。人工神经网络通过学习大量样本数据,可以掌握不同环境下的最佳决策策略,并根据环境变化实时调整决策,使机器人的行为更加灵活和智能。

3. 行动能力的精准控制

神经网络可以对机器人的执行机构进行精确控制,确保动作的准确性和平稳性。例如,在机器人行走过程中,神经网络可以根据地形变化实时调整腿部关节的运动参数,保证机器人的稳定性和行走效率。

4. 与生物神经系统的融合

人工神经机器人系统通过模拟生物神经元的结构和功能,能够与生物神经系统进行交互。这种系统可以用于康复机器人、神经假体等领域。例如,天津大学研制的“神工一号”人工神经康复机器人,通过模拟中枢神经通路,帮助中风患者进行康复训练。

5. 学习与自适应能力

人工神经网络赋予机器人学习和自适应能力,使其能够通过训练不断优化自身行为。例如,特斯拉的Optimus人形机器人利用神经网络技术,能够在复杂地形中行走并保持平衡,展示了强大的学习和自适应能力。

6. 未来的发展方向

未来,人工神经元和神经网络技术将在机器人领域发挥更大的作用,特别是在多模态感知、复杂环境适应和人机交互等方面。例如,研究者正在开发更高效的人工感知神经元器件(ASN),以实现更接近生物神经元的性能。

人工神经元和神经网络技术为机器人提供了强大的感知、决策和行动能力,是实现智能机器人的重要技术基础。

相关企业梳理:

奥比中光:专注于3D视觉感知技术研发,拥有较深的神经网络芯片及算法的技术积累,相关技术可用于人形机器人等多形态终端。

云天励飞:自研神经网络处理器NNP400T,已在智慧交通、清洁机器人等领域应用。

芯原股份:在AIoT领域,其神经网络处理器IP(NPU)业界领先,已被多家客户用于人工智能芯片。

神思电子:神思云脑是其针对AI业务打造的认知计算云服务平台,基于大规模神经网络构建各类专项技术引擎及行业知识库,支持语音识别、图像识别等功能。

深水海纳:通过自主研发,以神经网络为手段的精确控制系统模型。

金自天正:国内率先在自动化领域应用人工神经元网络的企业,开发了人工神经元网络开发平台。

大富科技:自主原创了NPL神经元并行计算机语言。

宏达新材:公司产品用于神经网络计算。

泰尔股份:利用卷积神经网络和循环神经网络,构建滚动轴承和齿轮箱的故障预警模型和故障诊断模型。

智信精密:自主研发的工业缺陷人工智能检测平台集成了专用神经网络模型训练和推理部署两大核心组件。

申昊科技:将深度学习与支持向量机相结合,应用于图像识别任务。