机器人技术及其应用 (1)

机器人技术及其应用主要内容一、机器人概述二、机器人系统的基本工作原理三、机器人的分类四、机器人及其应用的发展趋势一、机器人概念机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。形形色色的机器人二、机器人系统的基本工作原理机器人一般由程序控制，具有人或生物的某些功能。智能机器人可以通过传感器了解外部环境或自身状态的变化，可以做出自己的逻辑推理、判断与决策。计算机是机器人的大脑，传感器是机器人的感觉器官，输入/输出设备是人与机器人的交互工具，常用的有显示器、键盘、示教盒、打印机、网络接口等。人I/O设备计算机硬件及软件驱动器机器人本体传感器机器人控制系统的基本构成三、机器人的分类按用途划分有工业机器人、农业机器人、医疗机器人、海洋机器人、军用机器人、太空机器人、娱乐机器人、服务机器人、微型机器人等。按功能划分有普通的程序控制机器人和智能机器人。程序控制机器人按照规定的顺序动作，很多工业机器人都属于这种类型。智能机器人是具有感知、思维和行动功能的机器，是多种学科和高新技术综合集成的产物。智能机器人技术水平的高低往往反映了一个国家综合技术实力的高低。工业机器人军用机器人：美国国防高级研究计划局准备在未来3年中投入1000万美元，研制昆虫大小的移动及固定的微型无人地面传感器(MUGS)，这类机器人的体积只有2.54厘米大小，可以携带音响、电磁、地震、化学、生物成像及环境等各种传感器，可利用炮弹、火箭、导弹、飞机、无人机将它们投掷到敌人的防线后面，也可附在敌人的车辆上，混入敌人的地进行侦察。它们可单独使用，也可联网。可搜索及跟踪战场上的机动目标，并对它们分类；也可对建筑物进行侦察，识别其中的人和机器的活动。医疗机器人这是一个由计算机和机器人辅助设计、制作全口义齿人工牙列的应用试验系统。该系统利用图像、图形技术来获取生成无牙颌患者的口腔软硬组织计算机模型，利用自行研制的非接触式三维激光扫描测量系统来获取患者无牙颌骨形态的几何参数，采用专家系统软件完成全口义齿人工牙列的计算机辅助统计。另外，发明和制作了单颗塑料人工牙与最终要完成的人工牙列之间的过渡转换装置——可调节排牙器。娱乐机器人ASIMO与小朋友跳舞ASIMO为小朋友端饮料ASIMO表演射门近日，日本软银公司展示了一款名为“软银815TPB”的手机机器人，样子看上去有点可爱，屏幕是机器人的脸，它确实拥有一部手机所能拥有的全部功能，不过它比普通手机更加人性化，拥有一定的人工智能来学习用户的习惯。比如用户经常呼叫某一个特定的人，手机的脸上就会显示出“你最近老给她打电话，不是么？”。日本东京的高岛屋商场近日为解决顾客排长队购物难的问题，引入了一款语音识别机器人当店员，让顾客享受到了非同寻常的服务。机器人萨娅在东京一小学从事教学工作。日本的骑车机器人中国的月球探测车在进行沙漠实验美国研制的“Nomad”月球探测机器人机器人的应用领域正不断扩大、种类日趋增多、性能不断提高，并逐步向智能化方向发展，追求目标是融入人类的生活，和人类一起协同工作，从事一些人类无法从事的工作，以更大的灵活性给人类社会带来更多的价值。机器人的主要研究内容有机器人结构的优化设计、机器人控制技术、多传感器系统与信息融合、机器人及其控制系统的一体化、机器人遥控及监控、多智能体的协调控制、微型和微小机器人等四、机器人及其应用的发展趋势机器人将更加广泛地代替人从事各种生产作业将从已广泛应用的汽车、机械制造、电子工业等生产领域扩展到核能、采矿、冶金、石油、化学、航空、航天、船舶、建筑、纺织、制衣、医药、生化、食品等工业领域，进而应用在非工业领域中，如农业、林业、畜牧业和养殖业等。机器人将成为人类社会生产活动的“主劳力”，人类将从繁重、重复单调、有害健康和危险的生产劳动中解放出来，从而有更多的时间去学习、研究和创造。机器人将成为人类探索与开发宇宙、海洋和地下未知世界的有力工具将人送入太空进行宇宙探索非常危险和昂贵，机器人将代替人从事空间作业和太空探索。目前，航天飞机已经将舱外作业机器人带入太空进行太空作业，火星探测车已被送到火星表面上，并成功地完成了预定的探测任务。水下机器人已能下潜到万米左右的深度，地下探测机器人正在快速发展，将用于海底和地底的探索与开发、海洋和地下资源的利用、水下作业与救生等。机器人将在未来战争中发挥重要作用军用机器人可以是一个武器系统，如机器人坦克、无人作战飞机、自主式地面车辆、扫雷机器人等，也可以是武器装备上的一个系统或装置，如军用飞机的“副驾驶员”系统、坦克炮装弹机器人系统、武器装备的自动故障诊断与排除系统等。将来可能出现机器人化的部队或兵团，在未来战争中将会出现机器人对机器人的战斗。机器人将用于提高人类健康水平与生活质量服务机器人将越来越多地进入家庭和服务产业，从事清洁卫生、园艺、炊事、垃圾处理、家庭护理与服务等。在医院，机器人可以从事手术、化验、运输、康复及病人护理等。在商业和旅游业中，导购、导游、表演机器人将得到发展，智能机器人玩具和宠物将不断增加，各种机器人比赛和表演将百花争艳。机器人与现代科学技术的相互关系机器人学是一门综合性很强的学科。它与现代科学技术的各个方面有着密切的联系。机械学机构学力学数学计算机学控制论人工智能电子工程仿生学行为学认知论这些科学技术的发展推动了机器人学的发展；另一方面，机器人学的发展反过来也推动了这些相关科学的发展。机电工程生命科学社会科学机器人视频机器人模仿实验机器人分类机器人玩魔方