人工智能機(jī)器人如何突破可穿戴設(shè)備的界限

　　智能時尚的可穿戴設(shè)備融合了先進(jìn)的思想和機(jī)器人技術(shù)，使個人電子領(lǐng)域的技術(shù)未來成為可能。本文擴(kuò)展了人工智能機(jī)器人的概念和發(fā)展，特別是在可穿戴技術(shù)領(lǐng)域，并討論了UMD工程師如何推動該領(lǐng)域的發(fā)展，以及這些創(chuàng)新如何影響可穿戴技術(shù)的未來。

　　可穿戴設(shè)備中人工智能機(jī)器人的開端

　　智能手表已不再是只能跟蹤用戶健康水平統(tǒng)計數(shù)據(jù)的基本設(shè)備，而是先進(jìn)到可以執(zhí)行所有這些功能。下一個層次是智能，人工智能和機(jī)器人技術(shù)結(jié)合在一起，為可穿戴設(shè)備帶來同樣的能力。其中一個研究領(lǐng)域是在馬里蘭大學(xué)(UMD)，工程師們設(shè)計了一個模型，通過在協(xié)作機(jī)器人的幫助下，在織物制造中使用機(jī)器學(xué)習(xí)，將人工智能集成到可穿戴技術(shù)織物的設(shè)計中。

　　可穿戴輔助機(jī)器人的使用目的是幫助有身體殘疾的人，包括:對人體的下肢、上肢和關(guān)節(jié)有幫助。這些被稱為個人機(jī)器人，可以由不同的材料制成，通常是剛性、軟質(zhì)和混合材料的組合。

　　可穿戴輔助機(jī)器人是一種新時代的設(shè)備，可以幫助患有感覺運(yùn)動障礙的人完成日常任務(wù)。這種輔助可以幫助患者參與身體和社交活動、執(zhí)行任務(wù)，并過上高質(zhì)量的生活。這些對社會的益處促使人們開始研究各種機(jī)器人方法，以創(chuàng)建從剛性到柔性機(jī)器人的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)具有一種或多種傳感、啟發(fā)式和機(jī)器學(xué)習(xí)模式，從手動模式到完全自主模式，用于協(xié)助上肢和下肢的運(yùn)動。

　　這些對社會的益處一直是推動人們研究不同機(jī)器人方法的動力，從而產(chǎn)生了由剛性結(jié)構(gòu)組成而其他系統(tǒng)由軟性材料制成的系統(tǒng)，以及僅使用一種傳感模式或多種傳感模式，以及結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的啟發(fā)式程序的系統(tǒng)，從手動控制系統(tǒng)到基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，用于輔助上肢和下肢。這種可穿戴機(jī)器人系統(tǒng)需要滿足一系列期望，因為它們與人的外部和內(nèi)部組件緊密相連或交互。

　　克服設(shè)計挑戰(zhàn)

　　氣凝膠等新型材料需要經(jīng)過嚴(yán)格而漫長的制造過程才能用于可穿戴設(shè)備等應(yīng)用，而這些過程在很大程度上是實驗性的。馬里蘭大學(xué)的方法通過使用機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行設(shè)計，從而以更快的速度完成這一過程，然后通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行增強(qiáng)，該算法可以非常準(zhǔn)確地猜測這些材料的屬性，其成功率高達(dá)95%。這一并行過程不僅加速了開發(fā)特定類型材料的過程，還為某些屬性引入了新的選擇。

　　處理和創(chuàng)造：機(jī)器學(xué)習(xí)和機(jī)器人技術(shù)的使用

　　深度學(xué)習(xí)技術(shù)擅長數(shù)據(jù)挖掘，其中算法可幫助它們以模式和預(yù)測的形式提取有價值的信息。當(dāng)用于設(shè)計可穿戴材料領(lǐng)域時，這些算法可用于確定此過程中的任何更改將對最終產(chǎn)品產(chǎn)生什么影響。另一方面，機(jī)器人技術(shù)可以高精度和可重復(fù)性地執(zhí)行這些流程，通過快速原型制作方法生產(chǎn)新材料。

　　馬里蘭大學(xué)展示的活動只是人工智能機(jī)器人在可穿戴技術(shù)領(lǐng)域發(fā)明的一部分。這里的想法是，由于創(chuàng)造了具有編程機(jī)械和電氣特性的新材料，可穿戴設(shè)備可能會變得更堅固、更靈活、更有效。這也可能意味著，這些設(shè)備不僅佩戴起來更舒適，而且還可能使設(shè)備的功能更加多樣化，或者至少為我們提供一些真正有趣的可穿戴技術(shù)領(lǐng)域的子類別，從復(fù)雜的生物傳感器到允許個人完全與數(shù)字世界交互而無需接觸任何東西。

　　未來前景

　　機(jī)器人在可穿戴設(shè)備中的應(yīng)用前景將超出人們現(xiàn)有的想象。下一代可穿戴設(shè)備可以配備可隨周圍環(huán)境變化或與穿戴者信號互動的材料，例如，智能服裝可以根據(jù)天氣改變其隔熱水平，智能鞋可以在穿戴者疲勞時加固腳部的特定部位。

　　挑戰(zhàn)與考慮

　　與所有創(chuàng)新發(fā)展一樣，將人工智能機(jī)器人融入可穿戴設(shè)備也存在一些問題。隱私也是一個考慮因素，因為下一代設(shè)備可能具有更高的處理能力和存儲能力，從而對個人隱私構(gòu)成威脅。此外，還存在技術(shù)挑戰(zhàn)，其中包括這些設(shè)備應(yīng)具有納米級能耗和長時間工作而無需充電的能力。

　　道德與社會影響

　　人工智能機(jī)器人與可穿戴設(shè)備的整合同樣帶來了一些道德方面的考慮。這些設(shè)備出現(xiàn)的關(guān)鍵問題是，隨著它們深入社會，它們能夠改變社會的行為。更具體點，應(yīng)更加注意這項技術(shù)的性質(zhì);它是如何發(fā)展和部署的，從而不必定義和指導(dǎo)我們的存在。

　　人工智能和機(jī)器人技術(shù)作為兩個不斷發(fā)展的行業(yè)，可以革新可穿戴設(shè)備市場的未來，并為消費(fèi)者提供卓越的功能和新體驗。馬里蘭大學(xué)開展的這種漸進(jìn)式學(xué)習(xí)方法創(chuàng)新正在幫助創(chuàng)造一個新世界，在這個世界里，我們的服裝具有改善我們的生活、預(yù)防疾病和增強(qiáng)我們溝通能力的附加功能。在負(fù)責(zé)任地歡迎這一新一波創(chuàng)新的同時，重要的是要管理可穿戴設(shè)備引發(fā)的問題，讓可穿戴設(shè)備革命造福所有人。

　　本文提出了開創(chuàng)性的問題，并提供了有關(guān)人工智能最新突破的見解，特別是與可穿戴設(shè)備中的機(jī)器人技術(shù)相關(guān)的突破，以及關(guān)于為加強(qiáng)這些技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用所做的努力。展望未來，我們可以看到，這只是了解可用技術(shù)的絕佳機(jī)會的初步展示，這些技術(shù)就像我們的想象力一樣無限。因此，毫無疑問，可穿戴設(shè)備的未來將受到人工智能機(jī)器人技術(shù)的影響，影響我們生活的不同前景。

　　來源：千家網(wǎng)