机器人：你了解它们的耳朵吗？-jbo竞博官网

2023-11-25 13:21:05

机器人要和人对话，首先必需能听到人说出，否则就不会既盲又痴，无法构建与人的对话。因此，智能机器人的听力是科学家研究的重点之一。区别于人耳的机器人耳朵人的耳朵和眼睛一样是最重要的感觉器官，声波叩击耳膜，性刺激听力神经的冲动，之后传授给大脑的听觉区，构成人的听力。机器人的耳朵一般来说是用“收音器”或“录音机”来做到的。

被送往太空去的遥控机器人的耳朵就是一架无线电接收机。人的耳朵是十分灵敏的。我们能听见的最黯淡的声音，对耳膜的流体每平方厘米只有一百亿分之几千克。

可是，用一种叫作钛酸钡的压电材料制成的“耳朵”比人的耳朵还要灵敏，即使是火柴棍那样细小的东西光线回去的声波也能被它“听得”得清清楚楚。如果用这样的耳朵监听粮库，那么即使2千克的粮食里有一条小虫爬动的声音也能被它精确地“听得”出来。日本京都大学奥乃博教授和科学技术大力发展团中台一博研究员在这方面获得了突破，发明者出有具有“人耳”的机器人。“人耳”机器人利用了仿生学原理，它的耳朵形状和人耳一样，对各个方向传到的声音皆有聚音起到，而且辨别能力多达人耳，可以同时听清3个人的讲话。

这种“人耳”的制作材料是硅，前后左右装有驱动装置，耳朵深处装有话筒。耳朵起天线的起到，对周围的声音有接管功能。耳朵表面由硅胶包覆，可以避免声音光线，进而强化了聚音效果。

另外用压电材料制成的机器人“耳朵”也需要听见声音，原理是压电材料在受到拉力或者压力起到时能产生电压，这种电压能使电路发生变化，称作电效应。当它在声波的起到下大大被剪切或传输的时候，就产生了随声音信号变化而变化的电流，这种电流经过放大器后送到电子计算机展开处置。这样，机器人就能听见声音了。

机器人耳朵可以辨识声音听力传感器是机器人的耳朵。能听见声音只是做了第一步，更加最重要的是要能辨识有所不同的声音。目前，人们早已研制成功了能辨识倒数语音的装置，它需要以99%的比率，辨识不是尤其登录的人所收到的声音，这项技术使得电子计算机具备了“聪明”功能，这将大大降低计算机操作人员的工作复杂度。操作者人员可以用嘴必要向计算机公布指令，转变了人们以往操作者机器时手和眼睛整天个不时而嘴巴和耳朵毕竟闲着的状况。

利用“机器耳”，一个操作者可以用声音同时掌控四面八方的机器，还可以对楼上楼下的机器同时收到指令，而且不必须灯光，这样就使得机器人可以在夜间或地下工作。比如管道清扫机器人、排爆机器人、集装箱机器人等都可以在夜间工作，这样既可以提升工作速度又能节省时间。意味着拒绝对声音产生反应的听力传感器是比较简单的，只需用一个声电转换器就能做到。

但若让家用机器人听不懂主人的语言指令，根据指令去清扫房间、电源房门、倒垃圾等，那就很艰难了。而若更进一步拒绝机器人能与主人对话，区别主人和其他人的声音，从而只继续执行主人的命令，那就堪称困难重重了。

声音传感器机器人可不可以像人一样有听力，能听见环境中的声音呢？当然可以，我们可以给机器人加装一个声音传感器。声音传感器实质上就是一个类似于话筒或者耳麦的设备，用它来接管声音信息。声音的大小用音量回应，单位是分贝。

一般的声音传感器不能感受到若无声音和音量的大小，而无法辨别语义。比如，一个声控机器人听见声音就开始行进，再度听见声音后就暂停运动。

声音传感器需要检测到的声压小于90分贝。声压的等级非常复杂，一般的情况下在传感器上的数字就越小，就指出声音就越小。现在的研究水平只是通过语音处置及识别技术辨识人的讲话，还可以有错解读一些近于非常简单的语句。由于人类的语言非常复杂，词汇量非常非常丰富，即使是同一个人，其发音也不会随环境及身体状况变化而变化。

因此，要使机器人的听力系统具备相似人耳的功能，除了不断扩大计算机容量及提升其运算速度外，还须要人们在其他方面做到大量艰难的研究、探寻工作。另外，人们还在研究使机器人能通过声音辨别人的心理状态，期望未来的机器人不光需要听不懂人说道的话，还需要解读人的喜乐、气愤、吃惊和犹豫不决等情绪。这些都给机器人的应用于带给了很大的发展空间。

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