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關(guān)于機(jī)器人的介紹(機(jī)器人簡(jiǎn)單介紹)
大家好!今天讓創(chuàng)意嶺的小編來(lái)大家介紹下關(guān)于關(guān)于機(jī)器人的介紹的問(wèn)題,以下是小編對(duì)此問(wèn)題的歸納整理,讓我們一起來(lái)看看吧。
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本文目錄:
一、家用機(jī)器人的介紹
、iRobot機(jī)器人吸塵器iRobot機(jī)器人吸塵器由美國(guó)iRobot公司在2002年推出,iRobot機(jī)器人吸塵器擁有三段式清掃和iAdapt專(zhuān)利技術(shù),可以自動(dòng)檢測(cè)房間的布局,并自動(dòng)規(guī)劃打掃路徑,能吸取房間的灰塵微立,清掃房間的寵物毛發(fā)、瓜子殼和食物殘?jiān)确块g垃圾,能定時(shí)清掃,在主人不在家的時(shí)候,iRobot機(jī)器人吸塵器照樣可以清掃,iRobot機(jī)器人高9.2厘米,可以清掃到床下和沙發(fā)下的垃圾?,敿~爾保潔機(jī)器人瑪紐爾保潔機(jī)器人可謂秀外慧中,流暢時(shí)尚的造型,配上內(nèi)置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、記憶功能、自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)、無(wú)塵袋等尖端科技,可以自行對(duì)房間做出測(cè)量,做到自動(dòng)清潔、收集粉塵、記憶路線等智能清掃,可以有效的清掃各種木地板、水泥地板、磁磚、地板以及 油氈、短毛地毯等。針對(duì)需要特別護(hù)理的木地板,可先用吸塵器的毛刷簡(jiǎn)單清潔過(guò)后,用匙羹將水蠟潑到地板上,重新開(kāi)動(dòng)吸塵器,就可以自動(dòng)將地板進(jìn)行打蠟,還您一個(gè)一塵不染的明亮之家。電器機(jī)器人又稱(chēng)應(yīng)用機(jī)器人,它們是具備智能的家用電器,勤奮的吸塵器機(jī)器人是這種機(jī)器人的代表,其外形像厚厚的飛碟,其超聲波監(jiān)視器能避免其撞壞家具,紅外線眼可避免其失足跌下樓梯。也稱(chēng)為“電器機(jī)器人”,他們就像具備智能的家用電器,勤奮的吸塵器機(jī)器人是這種機(jī)器人的代表,其外形像厚厚的飛碟,其超聲波監(jiān)視器能避免其撞壞家具,紅外線眼可避免其失足跌下樓梯。除了清潔,另一大類(lèi)家用應(yīng)用機(jī)器人可用于家庭安全,典型產(chǎn)品有索尼的AIBO機(jī)器狗。消費(fèi)者可以通過(guò)個(gè)人電腦或手機(jī)與這類(lèi)機(jī)器人連接,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)指揮這些機(jī)器人執(zhí)行家庭保護(hù)。
二、機(jī)器人的資料
種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類(lèi)的各種先進(jìn)機(jī)器人,包括:服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。在特種機(jī)器人中,有些分支發(fā)展很快,有獨(dú)立成體系的趨勢(shì),如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、微操作機(jī)器人等。目前,國(guó)際上的機(jī)器人學(xué)者,從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類(lèi):制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機(jī)器人,這和我國(guó)的分類(lèi)是一致的。 古代機(jī)器人 機(jī)器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人的問(wèn)世都是近幾十年的事。然而人們對(duì)機(jī)器人的幻想與追求卻已有3000多年的歷史。人類(lèi)希望制造一種像人一樣的機(jī)器,以便代替人類(lèi)完成各種工作。 機(jī)器馬車(chē) 西周時(shí)期,我國(guó)的能工巧匠偃師就研制出了能歌善舞的伶人,這是我國(guó)最早記載的機(jī)器人。 春秋后期,我國(guó)著名的木匠魯班,在機(jī)械方面也是一位發(fā)明家,據(jù)《墨經(jīng)》記載,他曾制造過(guò)一只木鳥(niǎo),能在空中飛行“三日不下”,體現(xiàn)了我國(guó)勞動(dòng)人民的聰明智慧。 公元前2世紀(jì),亞歷山大時(shí)代的古希臘人發(fā)明了最原始的機(jī)器人──自動(dòng)機(jī)。它是以水、空氣和蒸汽壓力為動(dòng)力的會(huì)動(dòng)的雕像,它可以自己開(kāi)門(mén),還可以借助蒸汽唱歌。 1800年前的漢代,大科學(xué)家張衡不僅發(fā)明了地動(dòng)儀,而且發(fā)明了計(jì)里鼓車(chē)。計(jì)里鼓車(chē)每行一里,車(chē)上木人擊鼓一下,每行十里擊鐘一下。 后漢三國(guó)時(shí)期,蜀國(guó)丞相諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“木牛流馬”,并用其運(yùn)送軍糧,支援前方戰(zhàn)爭(zhēng)。 1662年,日本的竹田近江利用鐘表技術(shù)發(fā)明了自動(dòng)機(jī)器玩偶,并在大阪的道頓堀演出。 1738年,法國(guó)天才技師杰克·戴·瓦克遜發(fā)明了一只機(jī)器鴨,它會(huì)嘎嘎叫,會(huì)游泳和喝水,還會(huì)進(jìn)食和排泄。瓦克遜的本意是想把生物的功能加以機(jī)械化而進(jìn)行醫(yī)學(xué)上的分析。 寫(xiě)字機(jī)器人 在當(dāng)時(shí)的自動(dòng)玩偶中,最杰出的要數(shù)瑞士的鐘表匠杰克·道羅斯和他的兒子利·路易·道羅斯。1773年,他們連續(xù)推出了自動(dòng)書(shū)寫(xiě)玩偶、自動(dòng)演奏玩偶等,他們創(chuàng)造的自動(dòng)玩偶是利用齒輪和發(fā)條原理而制成的。它們有的拿著畫(huà)筆和顏色繪畫(huà),有的拿著鵝毛蘸墨水寫(xiě)字,結(jié)構(gòu)巧妙,服裝華麗,在歐洲風(fēng)靡一時(shí)。由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制,這些玩偶其實(shí)是身高一米的巨型玩具?,F(xiàn)在保留下來(lái)的最早的機(jī)器人是瑞士努薩蒂爾歷史博物館里的少女玩偶,它制作于二百年前,兩只手的十個(gè)手指可以按動(dòng)風(fēng)琴的琴鍵而彈奏音樂(lè),現(xiàn)在還定期演奏供參觀者欣賞,展示了古代人的智慧。 19世紀(jì)中葉自動(dòng)玩偶分為2個(gè)流派,即科學(xué)幻想派和機(jī)械制作派,并各自在文學(xué)藝術(shù)和近代技術(shù)中找到了自己的位置。1831年歌德發(fā)表了《浮士德》,塑造了人造人“荷蒙克魯斯”;1870年霍夫曼出版了以自動(dòng)玩偶為主角的作品《葛蓓莉婭》;1883年科洛迪的《木偶奇遇記》問(wèn)世;1886年《未來(lái)的夏娃》問(wèn)世。在機(jī)械實(shí)物制造方面,1893年摩爾制造了“蒸汽人”,“蒸汽人”靠蒸汽驅(qū)動(dòng)雙腿沿圓周走動(dòng)。 進(jìn)入20世紀(jì)后,機(jī)器人的研究與開(kāi)發(fā)得到了更多人的關(guān)心與支持,一些適用化的機(jī)器人相繼問(wèn)世,1927年美國(guó)西屋公司工程師溫茲利制造了第一個(gè)機(jī)器人“電報(bào)箱”,并在紐約舉行的世界博覽會(huì)上展出。它是一個(gè)電動(dòng)機(jī)器人,裝有無(wú)線電發(fā)報(bào)機(jī),可以回答一些問(wèn)題,但該機(jī)器人不能走動(dòng)。1959年第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人(可編程、圓坐標(biāo))在美國(guó)誕生,開(kāi)創(chuàng)了機(jī)器人發(fā)展的新紀(jì)元。
四、現(xiàn)代機(jī)器人
現(xiàn)代機(jī)器人的研究始于20世紀(jì)中期,其技術(shù)背景是計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化的發(fā)展,以及原子能的開(kāi)發(fā)利用。 自1946年第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái),計(jì)算機(jī)取得了驚人的進(jìn)步,向高速度、大容量、低價(jià)格的方向發(fā)展。 大批量生產(chǎn)的迫切需求推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)展,其結(jié)果之一便是1952年數(shù)控機(jī)床的誕生。與數(shù)控機(jī)床相關(guān)的控制、機(jī)械零件的研究又為機(jī)器人的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。 另一方面,原子能實(shí)驗(yàn)室的惡劣環(huán)境要求某些操作機(jī)械代替人處理放射性物質(zhì)。在這一需求背景下,美國(guó)原子能委員會(huì)的阿爾貢研究所于1947年開(kāi)發(fā)了遙控機(jī)械手,1948年又開(kāi)發(fā)了機(jī)械式的主從機(jī)械手。 鉚接機(jī)器人 1954年美國(guó)戴沃爾最早提出了工業(yè)機(jī)器人的概念,并申請(qǐng)了專(zhuān)利。該專(zhuān)利的要點(diǎn)是借助伺服技術(shù)控制機(jī)器人的關(guān)節(jié),利用人手對(duì)機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作示教,機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的記錄和再現(xiàn)。這就是所謂的示教再現(xiàn)機(jī)器人?,F(xiàn)有的機(jī)器人差不多都采用這種控制方式。 作為機(jī)器人產(chǎn)品最早的實(shí)用機(jī)型(示教再現(xiàn))是1962年美國(guó)AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。這些工業(yè)機(jī)器人的控制方式與數(shù)控機(jī)床大致相似,但外形特征迥異,主要由類(lèi)似人的手和臂組成。 1965年,MIT的Roborts演示了第一個(gè)具有視覺(jué)傳感器的、能識(shí)別與定位簡(jiǎn)單積木的機(jī)器人系統(tǒng)。 機(jī)器狗 1967年日本成立了人工手研究會(huì)(現(xiàn)改名為仿生機(jī)構(gòu)研究會(huì)),同年召開(kāi)了日本首屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)。 1970年在美國(guó)召開(kāi)了第一屆國(guó)際工業(yè)機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議。1970年以后,機(jī)器人的研究得到迅速?gòu)V泛的普及。 1973年,辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一臺(tái)由小型計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人,它是液壓驅(qū)動(dòng)的,能提升的有效負(fù)載達(dá)45公斤。 到了1980年,工業(yè)機(jī)器人才真正在日本普及,故稱(chēng)該年為“機(jī)器人元年”。 隨后,工業(yè)機(jī)器人在日本得到了巨大發(fā)展,日本也因此而贏得了“機(jī)器人王國(guó)的美稱(chēng)”。 自治潛水器 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展,使機(jī)器人在功能和技術(shù)層次上有了很大的提高,移動(dòng)機(jī)器人和機(jī)器人的視覺(jué)和觸覺(jué)等技術(shù)就是典型的代表。由于這些技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)了機(jī)器人概念的延伸。80年代,將具有感覺(jué)、思考、決策和動(dòng)作能力的系統(tǒng)稱(chēng)為智能機(jī)器人,這是一個(gè)概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導(dǎo)了機(jī)器人技術(shù)的研究和應(yīng)用,而且又賦予了機(jī)器人技術(shù)向深廣發(fā)展的巨大空間,水下機(jī)器人、空間機(jī)器人、空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、微小型機(jī)器人等各種用途的機(jī)器人相繼問(wèn)世,許多夢(mèng)想成為了現(xiàn)實(shí)。將機(jī)器人的技術(shù)(如傳感技術(shù)、智能技術(shù)、控制技術(shù)等)擴(kuò)散和滲透到各個(gè)領(lǐng)域形成了各式各樣的新機(jī)器——機(jī)器人化機(jī)器。當(dāng)前與信息技術(shù)的交互和融合又產(chǎn)生了“軟件機(jī)器人”、“網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人”的名稱(chēng),這也說(shuō)明了機(jī)器人所具有的創(chuàng)新活力。
編輯本段自主意識(shí)的機(jī)器人
據(jù)《新科學(xué)家》雜志報(bào)道,人工智能專(zhuān)家亞倫·斯洛曼(Aaron Sloman)日前發(fā)表聲明,宣稱(chēng)自己想發(fā)明一個(gè)數(shù)學(xué)家機(jī)器人。他說(shuō)他已經(jīng)找到了“人是怎樣發(fā)展數(shù)學(xué)才能”的關(guān)鍵點(diǎn)。假如他的思路是對(duì)的,那么就應(yīng)該有可能使機(jī)器人如同人一樣有很好的數(shù)學(xué)才能,甚至可能會(huì)更好。 帶有自主意識(shí)的女性機(jī)器人
英國(guó)伯明翰大學(xué)的斯洛曼(Sloman)說(shuō):“人類(lèi)的大腦不是通過(guò)魔法而運(yùn)轉(zhuǎn)的,因此,大腦所能做到的事同樣也適合于機(jī)器人。”斯洛曼發(fā)明的機(jī)器人并不意味著就是個(gè)能夠引領(lǐng)數(shù)學(xué)界的數(shù)學(xué)天才。斯洛曼希望“所有的路都通往這個(gè)具有重要意義的新數(shù)學(xué)領(lǐng)域”。他認(rèn)為,人類(lèi)的數(shù)學(xué)能力關(guān)鍵期在童年,所以“我們將為機(jī)器人制造一個(gè)孩童般的大腦,讓它自己逐漸發(fā)展自己的數(shù)學(xué)命運(yùn)”。為了認(rèn)識(shí)世界,嬰孩們必須獲得很多技能。例如,他們要獲得這樣的知識(shí)——“玩具火車(chē)駛?cè)胨淼溃瑢?huì)在隧道的另一端駛出”;或者是智力拼圖玩具,只有找到凹凸合適銜接口才能拼好。
編輯本段人類(lèi)與機(jī)器人
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,各行各業(yè)的分工越來(lái)越明細(xì),尤其是在現(xiàn)代化的大產(chǎn)業(yè)中,有的人每天就只管擰一批產(chǎn)品的同一個(gè)部位上的一個(gè)螺母,有的人整天就是接一個(gè)線頭,就像電影《摩登時(shí)代》中演示的那樣,人們感到自己在不斷異化,各種職業(yè)病逐漸產(chǎn)生,于是人們強(qiáng)烈希望用某種機(jī)器代替自己工作,因此人們研制出了機(jī)器人,用以代替人們?nèi)ネ瓿赡切﹩握{(diào)、枯燥或是危險(xiǎn)的工作。由于機(jī)器人的問(wèn)世,使一部分工人失去了原來(lái)的工作,于是有人對(duì)機(jī)器人產(chǎn)生了敵意?!皺C(jī)器人上崗,人將下崗。”不僅在我國(guó),即使在一些發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó),也有人持這種觀念。其實(shí)這種擔(dān)心是多余的,任何先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備,都會(huì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量,創(chuàng)造出更多的社會(huì)財(cái)富,也就必然提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì),這已被人類(lèi)生產(chǎn)發(fā)展史所證明。任何新事物的出現(xiàn)都有利有弊,只不過(guò)利大于弊,很快就得到了人們的認(rèn)可。比如汽車(chē)的出現(xiàn),它不僅奪了一部分人力車(chē)夫、挑夫的生意,還常常出車(chē)禍,給人類(lèi)生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)威脅。雖然人們都看到了汽車(chē)的這些弊端,但它還是成了人們?nèi)粘I钪斜夭豢缮俚慕煌üぞ?。英?guó)一位著名的政治家針對(duì)關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的這一問(wèn)題說(shuō)過(guò)這樣一段話:“日本機(jī)器人的數(shù)量居世界首位,而失業(yè)人口最少,英國(guó)機(jī)器人數(shù)量在發(fā)達(dá)國(guó)家中最少,而失業(yè)人口居高不下”,這也從另一個(gè)側(cè)面說(shuō)明了機(jī)器人是不會(huì)搶人飯碗的。 美國(guó)是機(jī)器人的發(fā)源地,機(jī)器人的擁有量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于日本,其中部分原因就是因?yàn)槊绹?guó)有些工人不歡迎機(jī)器人,從而抑制了機(jī)器人的發(fā)展。日本之所以能迅速成為機(jī)器人大國(guó),原因是多方面的,但其中很重要的一條就是當(dāng)時(shí)日本勞動(dòng)力短缺,政府和企業(yè)都希望發(fā)展機(jī)器人,國(guó)民也都?xì)g迎使用機(jī)器人。由于使用了機(jī)器人,日本也嘗到了甜頭,它的汽車(chē)、電子工業(yè)迅速崛起,很快占領(lǐng)了世界市場(chǎng)。從現(xiàn)在世界工業(yè)發(fā)展的潮流看,發(fā)展機(jī)器人是一條必由之路。沒(méi)有機(jī)器人,人將變?yōu)闄C(jī)器;有了機(jī)器人,人仍然是主人。
編輯本段樂(lè)高RCX NXT機(jī)器人
RCX是是一塊可編程積木,即課堂機(jī)器人(機(jī)器人指令系統(tǒng))的大腦。它是整個(gè)用樂(lè)高積木、馬達(dá)、 用樂(lè)高機(jī)器人套件制作的人形機(jī)器人
傳感器等組建搭建的機(jī)器人系統(tǒng)的中樞,就像大腦一樣控制、指揮機(jī)器人的行為。使用ROBOLAB軟件,人們可以創(chuàng)造、搭建、編程真正的機(jī)器人,讓它運(yùn)動(dòng)、做運(yùn)動(dòng)、甚至自己去“想”。 RCX升級(jí)!NXT機(jī)器人! 這位全新組裝型機(jī)器人全身布滿(mǎn)了感應(yīng)器,讓它可以根據(jù)感應(yīng)到的聲音和動(dòng)作做出適當(dāng)反應(yīng),也讓它對(duì)于光線和觸覺(jué)的反應(yīng)更加靈敏。NXT 機(jī)器人的心臟系統(tǒng)是一個(gè) 32位的微型處理器,可以經(jīng)由 PC 或 Mac 操作程序。 光學(xué)傳感器 根據(jù)傳感器的助攻,幫助您的機(jī)器人,以“見(jiàn)” 。 它可以讓您的機(jī)器人,以區(qū)分輕,皮膚黝黑,以及確定光照強(qiáng)度在一個(gè)房間內(nèi),或光照強(qiáng)度不同的顏色。 聲音傳感器 聲音傳感器可讓機(jī)器人聽(tīng)到! 聲音傳感器能夠測(cè)量的噪音水平都分貝(分貝)及DBA (頻率約為3-6千赫哪里人耳是最敏感的) ,以及認(rèn)識(shí)到健全的模式和確定基調(diào)的分歧。 觸碰傳感器 觸摸傳感器的反應(yīng)接觸和釋放,機(jī)器人創(chuàng)造“感覺(jué)”一樣,以前從未! 它可以偵測(cè)到單個(gè)或多個(gè)按鈕,壓力機(jī),和報(bào)告回給nxt 。 超聲波傳感器 超聲波傳感器“看到”物體的地方!超聲波傳感器是能夠偵測(cè)到一個(gè)目標(biāo)和措施,在其鄰近英寸或厘米。
編輯本段北京奧運(yùn)會(huì)曾經(jīng)使用過(guò)的機(jī)器人
一、福娃機(jī)器人
福娃機(jī)器人能夠感應(yīng)到一米范圍內(nèi)的游客,與人對(duì)話、攝影留念、唱歌舞蹈,還能回答與奧運(yùn)會(huì)相關(guān) 奧運(yùn)會(huì)中使用的福娃機(jī)器人
的問(wèn)題。
二、翻譯機(jī)器人
能夠?qū)崿F(xiàn)在任何時(shí)間、場(chǎng)所,對(duì)任何人和任何設(shè)備的多語(yǔ)言服務(wù)。
三、安保機(jī)器人
其杰出代表為排爆機(jī)器人。
編輯本段上海世博會(huì)使用過(guò)的機(jī)器人
一、海寶機(jī)器人
迎賓服務(wù) (1)自動(dòng)進(jìn)入迎賓狀態(tài),采用中英語(yǔ)言做初始問(wèn)侯。 (2)請(qǐng)來(lái)賓在觸摸屏上選擇服務(wù)語(yǔ)種,包括中英雙語(yǔ),再次進(jìn)行熱情問(wèn)候和自我介紹。 (3)流暢的肢體運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)感十足的擬人交流。 歡迎期間,海寶適時(shí)通過(guò)語(yǔ)言和主動(dòng)伸手動(dòng)作向游客表達(dá)握手意愿,在感受到游客的握合回應(yīng)后,自然輕巧地上下?lián)u晃,完成生動(dòng)的握手動(dòng)作。 語(yǔ)音服務(wù) (1)在海寶的引導(dǎo)下,游客可以與海寶進(jìn)行語(yǔ)言交互及問(wèn)答。 (2)配合肢體動(dòng)作、聲光電效應(yīng)營(yíng)造出動(dòng)人的時(shí)尚感。 信息服務(wù) (1)提供世博會(huì)信息平臺(tái)服務(wù),為來(lái)賓介紹上海世博會(huì)情況、世博會(huì)各場(chǎng)館介紹。 (2)為來(lái)賓介紹機(jī)場(chǎng)、車(chē)站附近可換乘的公交路線及著名景點(diǎn),以及播報(bào)近期天氣信息等。 照相服務(wù) (1)在歡迎來(lái)賓后/監(jiān)測(cè)到游客長(zhǎng)期駐立身側(cè)/在某些景點(diǎn),海寶會(huì)主動(dòng)詢(xún)問(wèn)游客是否需要照相服務(wù),包括:與游客合影、為游客拍照。 在準(zhǔn)備合影過(guò)程中,機(jī)器人會(huì)隨機(jī)擺出可愛(ài)的姿勢(shì)與表情,并詢(xún)問(wèn)參與者是否滿(mǎn)意。 若游客提議“換一個(gè)”,機(jī)器人會(huì)更換另一姿勢(shì);游客表示“好的”等滿(mǎn)意評(píng)價(jià)后,機(jī)器人還會(huì)詢(xún)問(wèn)參與者是否已經(jīng)準(zhǔn)備好,得到肯定的答復(fù)后便和參與者一起倒數(shù)準(zhǔn)備拍照。 游客通過(guò)觸摸屏選擇也可觸發(fā)海寶的照相服務(wù)。 海寶將語(yǔ)音引導(dǎo)參與者站到指定的位置進(jìn)行拍照。拍照時(shí),可基于人體檢測(cè)和人臉檢測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。參與者可在機(jī)器人觸摸屏上看到所拍攝的照片,若對(duì)照片不滿(mǎn)意,參與者可選擇進(jìn)行重拍。 提供大頭貼照相效果服務(wù),利用人物提取、背景融合等技術(shù)為相片添加世博主題相關(guān)的趣味特效,游客可選擇采用何種特效,特效處理結(jié)果可實(shí)時(shí)顯示可在服務(wù)中心打印照片,或者將照片傳到網(wǎng)上,供游客下載。 (3)通過(guò)友善可愛(ài)的語(yǔ)言提醒并控制單次服務(wù)時(shí)間。 導(dǎo)航服務(wù) (1)無(wú)論室內(nèi)室外,海寶可隨時(shí)知道自己的準(zhǔn)確位置。 (2)海寶通過(guò)語(yǔ)音交互或觸摸屏選擇獲知游客目的地。 (3)為游客規(guī)劃一條最便捷的到達(dá)路徑。 才藝表演 (1)可表演多種舞蹈:中國(guó)特色舞蹈、中國(guó)各民族舞蹈、各國(guó)風(fēng)情舞蹈 (2)講笑話/說(shuō)故事 (3)歌曲 協(xié)作引領(lǐng)參觀 室內(nèi)外、展區(qū)間,機(jī)器人在完成了本區(qū)間的引領(lǐng)任務(wù)后,會(huì)將游客帶領(lǐng)至下一區(qū)間的服務(wù)機(jī)器人處。下一區(qū)間的服務(wù)機(jī)器人將繼續(xù)引領(lǐng),直至游客達(dá)到目的地。 機(jī)器人換崗儀式 機(jī)器人電量低、檢修、故障時(shí),可自動(dòng)召喚備用機(jī)器人前來(lái)?yè)Q崗;可設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)觀賞性的機(jī)器人定時(shí)換崗儀式。 團(tuán)體舞蹈表演 海寶家族的兄弟姐妹們可以一同協(xié)作,完成群體舞蹈或隊(duì)列表演。
二、女子機(jī)器人
女子機(jī)器人樂(lè)隊(duì)可以輕挪舞步,合力彈奏一曲“茉莉花”或其他樂(lè)曲。
三、機(jī)器人
除了以上這些,還有的機(jī)器人能表演太極拳,身懷中國(guó)功夫的機(jī)器人也將出現(xiàn)在世博會(huì)上。
編輯本段機(jī)器人學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
機(jī)器人學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(State Key Laboratory of Robotics)依托于中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所, 沈陽(yáng)自動(dòng)化所
前身是中國(guó)科學(xué)院機(jī)器人學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室是我國(guó)機(jī)器人學(xué)領(lǐng)域最早建立的部門(mén)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,我國(guó)機(jī)器人學(xué)領(lǐng)域著名科學(xué)家蔣新松院士1989-1997年曾任實(shí)驗(yàn)室主任。近二十年來(lái),實(shí)驗(yàn)室在機(jī)器人學(xué)基礎(chǔ)理論與方法研究方面與國(guó)際先進(jìn)水平同步發(fā)展,并在機(jī)器人技術(shù)前沿探索和示范應(yīng)用等方面取得一批有重要影響的科研成果,充分顯示出實(shí)驗(yàn)室具有解決國(guó)家重大科技問(wèn)題的能力。目前,我國(guó)在沈陽(yáng)渾南技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的“新松機(jī)器人”公司即是我國(guó)的該科研領(lǐng)域的基地。該實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人學(xué)研究總體水平在國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域處于核心和帶頭地位,是國(guó)內(nèi)外具有重要影響的機(jī)器人學(xué)研究基地。 機(jī)器人學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室定位于為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展、國(guó)家安全和重大科學(xué)工程提供所需要的機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng),研究機(jī)器人學(xué)基礎(chǔ)理論與方法、發(fā)展可行技術(shù)和平臺(tái)樣機(jī)系統(tǒng),培養(yǎng)和匯聚從事機(jī)器人學(xué)研究的高水平人才,推動(dòng)我國(guó)先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。主要面向發(fā)展具有感知、思維和動(dòng)作能力的先進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng),研究機(jī)器人學(xué)基礎(chǔ)理論方法、關(guān)鍵技術(shù)、機(jī)器人系統(tǒng)集成技術(shù)和機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)。 實(shí)驗(yàn)室堅(jiān)持對(duì)外開(kāi)放,吸引國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者開(kāi)展交流與合作研究。通過(guò)設(shè)立基金課題,實(shí)驗(yàn)室與國(guó)內(nèi)有關(guān)從事機(jī)器人學(xué)研究的近30所大學(xué)、研究所和企業(yè)建立了聯(lián)系,幾乎涵蓋國(guó)內(nèi)從事機(jī)器人學(xué)研究的所有單位。近幾年來(lái),實(shí)驗(yàn)室結(jié)合自身的發(fā)展方向,有針對(duì)性地與國(guó)內(nèi)外知名科研團(tuán)隊(duì)建立合作關(guān)系。這些合作,對(duì)于本實(shí)驗(yàn)室加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)、了解國(guó)家需求、建立有針對(duì)性的演示驗(yàn)證系統(tǒng),發(fā)揮了重要作用。 水下機(jī)器人: Rofish 為仿生機(jī)器魚(yú)系列產(chǎn)品,該產(chǎn)品以先進(jìn)的電子、機(jī)械技術(shù),模擬魚(yú)類(lèi)的游動(dòng)方式,通過(guò)新材料對(duì)其外形進(jìn)行精確仿真,使之達(dá)到以假亂真的效果。 Rofish 采用結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)方法,高穩(wěn)定性的電機(jī)保證其產(chǎn)品的穩(wěn)定性??刂品绞接袃煞N選擇:串口/USB控制和遙控器控制。產(chǎn)品內(nèi)核采用Bootloader無(wú)線編程的編程方式,可隨時(shí)更改游動(dòng)程序以適應(yīng)實(shí)際的環(huán)境。 性能參數(shù): Ø 體長(zhǎng):20cm--80cm,需要特殊尺寸可定做。 Ø 外形:錦鯉、金魚(yú)、海豚、鯊魚(yú)等,可定制。 Ø 游速:1BL/S。BL為身體長(zhǎng)度,即游速與體長(zhǎng)有關(guān),游速為1倍體長(zhǎng)每秒。 Ø 連續(xù)工作時(shí)間:3--4小時(shí),鋰動(dòng)力電池供電。 Ø 通訊方式:RF通訊或聲納(Sonar)通訊,可選其一。 Ø 控制方式:串口/USB控制或遙控器控制,二者可選其一。 串口/USB控制方式可同時(shí)控制多條機(jī)器魚(yú),通過(guò)簡(jiǎn)單的編程控制可實(shí)現(xiàn)多魚(yú)之間的相互追逐、嬉戲等。
編輯本段機(jī)器人相關(guān)
1.有一個(gè)身體 2.有記憶或程序功能 3.有大腦 1886年法國(guó)作家利爾亞當(dāng)在他的小說(shuō)《未來(lái)夏娃》中將外表像人的機(jī)器起名為“安德羅丁”(android),它由4部分組成: 1,生命系統(tǒng)(平衡、步行、發(fā)聲、身體擺動(dòng)、感覺(jué)、表情、調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)等); 2,造型解質(zhì)(關(guān)節(jié)能自由運(yùn)動(dòng)的金屬覆蓋體,一種盔甲); 3,人造肌肉(在上述盔甲上有肉體、靜脈、性別等身體的各種形態(tài)); 4,人造皮膚(含有膚色、機(jī)理、輪廓、頭發(fā)、視覺(jué)、牙齒、手爪等)。 1984年電影《終結(jié)者》,有了真皮包裹的機(jī)器人的創(chuàng)意; 1991年電影《終結(jié)者2》,有了液態(tài)金屬機(jī)器人概念; 2003年電影《終結(jié)者3》,固液混合態(tài)機(jī)器人出現(xiàn)。 影視作品中逐漸誕生了多種自主智能生化機(jī)器人,則固液混合自主智能生化機(jī)器人也會(huì)誕生。
編輯本段日本最新機(jī)器人
名古屋市商業(yè)設(shè)計(jì) 美國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)器狗BIGDOG
研究所推出了新款機(jī)器人“網(wǎng)絡(luò)兔子”。它的兩只耳朵可以變換許多姿態(tài),會(huì)根據(jù)人的聲音作出反應(yīng)?!熬W(wǎng)絡(luò)兔子” 通過(guò)無(wú)線通信與家里的電腦相連,如果有電子郵件它會(huì)朗讀給人聽(tīng),也可以播放網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)的節(jié)目。最有趣的是不同的“網(wǎng)絡(luò)兔子”還能夠“結(jié)婚”、“分手”,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接讓其中一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)兔子”的雙耳做出一個(gè)動(dòng)作,它遠(yuǎn)方的“伴侶”也會(huì)接著做出同樣的動(dòng)作。 三菱重工業(yè)公司的保姆機(jī)器人“若丸”連續(xù)幾年都是各種機(jī)器人展上的明星,在本次展會(huì)上它依然吸引著眾人的目光?!叭敉琛蹦茉谠绯縼?lái)到主人床邊,報(bào)告當(dāng)天的天氣或新聞?lì)^條。它還能記住主人的生日,或是提醒主人的結(jié)婚紀(jì)念日。 日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所制造的用于陪伴老人和小孩的機(jī)器人“Paro”、本田公司的“阿西莫”雙足步行機(jī)器人也繼續(xù)受到關(guān)注。 阿西莫:本田公司開(kāi)發(fā)的雙腳步行機(jī)器人,于2000年11月首次在橫濱國(guó)際和平會(huì)議中心舉行的機(jī)器人展示會(huì)上亮相。2006年12月,本田公司曾改進(jìn)過(guò)“阿西莫”的性能,增加了它的關(guān)節(jié)和馬達(dá),使其可以以每小時(shí)6公里的速度小跑,而且將其身高也由最初的1.2米提高到1.3米。 美國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)械狗研制成功 網(wǎng)上引發(fā)轟動(dòng)近日美國(guó)官方公布了一段關(guān)于軍用機(jī)械狗的錄像,視頻中機(jī)械狗展示了它驚人的活動(dòng)能力和適應(yīng)性,一舉在互聯(lián)網(wǎng)上造成轟動(dòng)。研發(fā)公司稱(chēng)經(jīng)過(guò)測(cè)試,這個(gè)機(jī)械狗能在戰(zhàn)場(chǎng)上為士兵運(yùn)送彈藥、食物和其他物品。 日本首個(gè)歌姬機(jī)器人HRP-4C未夢(mèng),能歌善舞 據(jù)法新社2010年10月17日?qǐng)?bào)道,日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所近日開(kāi)發(fā)出一款可以學(xué)習(xí)和模仿人類(lèi)唱歌的美女機(jī)器人。這款機(jī)器人名叫“HRP-4”,身高1.58米,體形和真人大小相當(dāng),她不僅能夠像真人那樣唱出優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)的歌,還可以模仿人類(lèi)歌手豐富的面部表情。 日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所采用了一種名為Choreonoid的技術(shù),意思是能夠讓機(jī)器人模仿人類(lèi)的舞蹈動(dòng)作。日前,這款機(jī)器人已經(jīng)在東京舉行的數(shù)碼產(chǎn)品博覽會(huì)上亮相。[3]
編輯本段阿西莫夫機(jī)器人三定律
他根據(jù)對(duì)朗寧博士生前在3D投影機(jī)內(nèi)留下的信息分析和對(duì)自殺現(xiàn)場(chǎng)的勘查,懷疑對(duì)象鎖定了朗寧博士自己研制的NS-5型機(jī)器人桑尼,而公司總裁勞倫斯·羅伯遜似乎也與此事有關(guān)。 斯普納結(jié)識(shí)了專(zhuān)門(mén)研究機(jī)器人心理的女科學(xué)家蘇珊·凱文(碧姬·奈娜漢 飾),隨著二人調(diào)查的深入,真相一步一步被揭露出來(lái):機(jī)器人竟然具備了自我進(jìn)化的能力,他們對(duì)“三大法則”有了自己的理解,他們隨時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)化成整個(gè)人類(lèi)的“機(jī)械公敵”。 在大多科幻作品里,機(jī)器人具有人的外形,甚至穿著各種時(shí)尚的機(jī)甲,他們相當(dāng)聰明。像《我,機(jī)器人》及迪士尼出品的《機(jī)器人總動(dòng)員》就是這類(lèi)機(jī)器人的代表。還有一類(lèi)是機(jī)甲類(lèi),他們保護(hù)人類(lèi),受人類(lèi)所控制,像近年熱片《阿凡達(dá)》中就有很多這種機(jī)器人。另一類(lèi)就是可愛(ài)型的,他們沒(méi)有威風(fēng)的裝備,也沒(méi)有炫酷的外表,更沒(méi)有各式各樣的招術(shù),只是給人帶來(lái)快樂(lè),他們不是戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器人,而是和平中的“偽人”,像中日合作影片《阿童木》中的主人公就是一個(gè)例子。
編輯本段機(jī)器人的模樣一定要像人嗎?
有些人認(rèn)為,最高級(jí)的機(jī)器人要做的和人一模一樣,其實(shí)非也。實(shí)際上,機(jī)器人是利用機(jī)械傳動(dòng)、現(xiàn)代微電子技術(shù)組合而成的一種能模仿人某種技能的機(jī)械電子設(shè)備,他是在電子、機(jī)械及信息技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。然而,機(jī)器人的樣子不一定必須像人,只要能獨(dú)立完成一些人類(lèi)的技能或有一定危險(xiǎn)性的工作,就屬于機(jī)器人大家族的成員。
編輯本段世界上第一臺(tái)機(jī)器人
世界上第一臺(tái)真正實(shí)用的機(jī)器人的工業(yè)機(jī)器人誕生于20世紀(jì)60年代初期。它的模樣像一個(gè)坦克的炮塔,基座上有一個(gè)機(jī)械臂,他可以繞著軸在基座上旋轉(zhuǎn),臂上有一個(gè)小一些的機(jī)械臂,可以“張開(kāi)”和“握拳”。無(wú)人機(jī)發(fā)展的動(dòng)力——現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)
日本研制美女機(jī)器人 能像真人一樣唱歌跳舞
機(jī)器,科技,發(fā)明,人工智能,機(jī)器人
2.搜索引擎術(shù)語(yǔ) 編輯本義項(xiàng)機(jī)器人Robot英文直譯是機(jī)器人,在搜索引擎優(yōu)化SEO中,我們經(jīng)常翻譯為:探測(cè)器。 有時(shí),你會(huì)碰到crawlew(爬行器),spider(蜘蛛),都是探測(cè)器之一,只是叫法不同。 3.科學(xué)學(xué)術(shù)期刊 編輯本義項(xiàng)機(jī)器人《機(jī)器人》是中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)與中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所聯(lián)合主辦的全國(guó)性學(xué)術(shù)期刊,雙月刊,A4開(kāi)本,96頁(yè),刊號(hào):ISSN1002-0446;CN21-1137/TP,郵發(fā)代號(hào)8-59,單月15日出版發(fā)行,定價(jià)15元。 本刊創(chuàng)刊于1979年,原名《國(guó)外自動(dòng)化》,1979年成為國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行期刊,1986年更名為《機(jī)器人》。 《機(jī)器人》設(shè)有論文與報(bào)告、綜論與介紹、研究通訊、短文等欄目,主要報(bào)道中國(guó)在機(jī)器人學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域中的學(xué)術(shù)進(jìn)展及研究成果,機(jī)器人在一、二、三產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用實(shí)例,發(fā)表機(jī)器人控制、機(jī)構(gòu)學(xué)、傳感器技術(shù)、機(jī)器智能與模式識(shí)別、機(jī)器視覺(jué)等方面的論文。 收錄情況:中文自然科學(xué)核心期刊 中國(guó)學(xué)術(shù)期刊文摘 中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù) 中文期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù) INSPEC數(shù)據(jù)庫(kù) EI PageOne數(shù)據(jù)庫(kù)詞條圖冊(cè)更多圖冊(cè)
“機(jī)器人”在漢英詞典中的解釋(來(lái)源:百度詞典):
1.a robot
我來(lái)完善 “機(jī)器人”相關(guān)詞條:
FLL工廠自動(dòng)化自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床自動(dòng)控制飛機(jī)儀器計(jì)算機(jī)工業(yè)自動(dòng)化工業(yè)機(jī)器人儀器儀表
FLL 工廠自動(dòng)化 自動(dòng)化 數(shù)控機(jī)床 自動(dòng)控制 飛機(jī) 儀器 計(jì)算機(jī) 工業(yè)自動(dòng)化 工業(yè)機(jī)器人 儀器儀表 機(jī)械識(shí)圖 人工智能 注塑機(jī)專(zhuān)用機(jī)械手 心智科學(xué) 生化機(jī)器人 迷你哆啦 藍(lán)腦計(jì)劃 蘇中江都機(jī)場(chǎng)。
三、機(jī)器人的知識(shí)
20世紀(jì)的偉大發(fā)明
隨著2001年新年鐘聲的敲響,人們邁著堅(jiān)實(shí)的步伐跨進(jìn)了21世紀(jì)。站在世紀(jì)之交的門(mén)檻,回顧過(guò)去,展望未來(lái),我們心潮澎湃、思緒萬(wàn)千……
20世紀(jì),人類(lèi)取得了輝煌的成就,從量子理論、相對(duì)論的創(chuàng)立,原子能的應(yīng)用,脫氧核糖核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),到信息技術(shù)的騰飛,人類(lèi)基因組工作草圖的繪就,世界科技發(fā)生了深刻的變革。信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、海洋技術(shù)、航空航天技術(shù)等都取得了重大突破,極大地提高了社會(huì)生產(chǎn)力。
機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類(lèi)最偉大的發(fā)明之一,自60年代初問(wèn)世以來(lái),經(jīng)歷40年的發(fā)展已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。工業(yè)機(jī)器人在經(jīng)歷了誕生——成長(zhǎng)——成熟期后,已成為制造業(yè)中不可少的核心裝備,世界上有約75萬(wàn)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人正與工人朋友并肩戰(zhàn)斗在各條戰(zhàn)線上。特種機(jī)器人作為機(jī)器人家族的后起之秀,由于其用途廣泛而大有后來(lái)居上之勢(shì),仿人形機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人等各種用途的特種機(jī)器人紛紛面世,而且正以飛快的速度向?qū)嵱没~進(jìn)。
人們常常會(huì)問(wèn)為什么要發(fā)展機(jī)器人?我們說(shuō)機(jī)器人的出現(xiàn)并高速發(fā)展是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然,是為了提高社會(huì)的生產(chǎn)水平和人類(lèi)的生活質(zhì)量,讓機(jī)器人替人們干那些人干不了、干不好的工作。在現(xiàn)實(shí)生活中有些工作會(huì)對(duì)人體造成傷害,比如噴漆、重物搬運(yùn)等;有些工作要求質(zhì)量很高,人難以長(zhǎng)時(shí)間勝任,比如汽車(chē)焊接、精密裝配等;有些工作人無(wú)法身臨其境,比如火山探險(xiǎn)、深海探密、空間探索等;有些工作不適合人去干,比如一些惡劣的環(huán)境、一些枯燥單調(diào)的重復(fù)性勞作等;這些都是機(jī)器人大顯身手的地方。服務(wù)機(jī)器人還可以為您治病保健、保潔保安;水下機(jī)器人可以幫助打撈沉船、鋪設(shè)電纜;工程機(jī)器人可以上山入地、開(kāi)洞筑路;農(nóng)業(yè)機(jī)器人可以耕耘播種、施肥除蟲(chóng);軍用機(jī)器人可以沖鋒陷陣、排雷排彈……
現(xiàn)在社會(huì)上對(duì)機(jī)器人有很多迷惑,有人認(rèn)為機(jī)器人無(wú)所不能。這些朋友是從電影、電視、小說(shuō)中認(rèn)識(shí)機(jī)器人的,他們眼中的機(jī)器人是神通廣大的萬(wàn)能機(jī)器,當(dāng)他們看到現(xiàn)實(shí)的機(jī)器人時(shí),他們會(huì)認(rèn)為現(xiàn)在的機(jī)器人太普通,不能稱(chēng)之為機(jī)器人。有人認(rèn)為機(jī)器人是人,形狀必須像人,不像人怎么能叫機(jī)器人,然而現(xiàn)實(shí)中絕大多數(shù)的機(jī)器人樣子不像人,這使很多機(jī)器人愛(ài)好者大失所望。還有人認(rèn)為機(jī)器人上崗,工人就會(huì)下崗,無(wú)形中把機(jī)器人當(dāng)成了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,他們沒(méi)有想到機(jī)器人會(huì)為人做許多有益的事情,會(huì)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,給人類(lèi)創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。
機(jī)器人的定義
在科技界,科學(xué)家會(huì)給每一個(gè)科技術(shù)語(yǔ)一個(gè)明確的定義,但機(jī)器人問(wèn)世已有幾十年,機(jī)器人的定義仍然仁者見(jiàn)仁,智者見(jiàn)智,沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的意見(jiàn)。原因之一是機(jī)器人還在發(fā)展,新的機(jī)型,新的功能不斷涌現(xiàn)。根本原因主要是因?yàn)闄C(jī)器人涉及到了人的概念,成為一個(gè)難以回答的哲學(xué)問(wèn)題。就像機(jī)器人一詞最早誕生于科幻小說(shuō)之中一樣,人們對(duì)機(jī)器人充滿(mǎn)了幻想。也許正是由于機(jī)器人定義的模糊,才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。
機(jī)器人指揮
其實(shí)并不是人們不想給機(jī)器人一個(gè)完整的定義,自機(jī)器人誕生之日起人們就不斷地嘗試著說(shuō)明到底什么是機(jī)器人。但隨著機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展和信息時(shí)代的到來(lái),機(jī)器人所涵蓋的內(nèi)容越來(lái)越豐富,機(jī)器人的定義也不斷充實(shí)和創(chuàng)新。
1886年法國(guó)作家利爾亞當(dāng)在他的小說(shuō)《未來(lái)夏娃》中將外表像人的機(jī)器起名為“安德羅丁”(android),它由4部分組成:
1,生命系統(tǒng)(平衡、步行、發(fā)聲、身體擺動(dòng)、感覺(jué)、表情、調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)等);
2,造型解質(zhì)(關(guān)節(jié)能自由運(yùn)動(dòng)的金屬覆蓋體,一種盔甲);
3,人造肌肉(在上述盔甲上有肉體、靜脈、性別等身體的各種形態(tài));
4,人造皮膚(含有膚色、機(jī)理、輪廓、頭發(fā)、視覺(jué)、牙齒、手爪等)。
1920年捷克作家卡雷爾·卡佩克發(fā)表了科幻劇本《羅薩姆的萬(wàn)能機(jī)器人》。在劇本中,卡佩克把捷克語(yǔ)“Robota”寫(xiě)成了“Robot”,“Robota”是奴隸的意思。該劇預(yù)告了機(jī)器人的發(fā)展對(duì)人類(lèi)社會(huì)的悲劇性影響,引起了大家的廣泛關(guān)注,被當(dāng)成了機(jī)器人一詞的起源。在該劇中,機(jī)器人按照其主人的命令默默地工作,沒(méi)有感覺(jué)和感情,以呆板的方式從事繁重的勞動(dòng)。后來(lái),羅薩姆公司取得了成功,使機(jī)器人具有了感情,導(dǎo)致機(jī)器人的應(yīng)用部門(mén)迅速增加。在工廠和家務(wù)勞動(dòng)中,機(jī)器人成了必不可少的成員。機(jī)器人發(fā)覺(jué)人類(lèi)十分自私和不公正,終于造反了,機(jī)器人的體能和智能都非常優(yōu)異,因此消滅了人類(lèi)。
但是機(jī)器人不知道如何制造它們自己,認(rèn)為它們自己很快就會(huì)滅絕,所以它們開(kāi)始尋找人類(lèi)的幸存者,但沒(méi)有結(jié)果。最后,一對(duì)感知能力優(yōu)于其它機(jī)器人的男女機(jī)器人相愛(ài)了。這時(shí)機(jī)器人進(jìn)化為人類(lèi),世界又起死回生了。
卡佩克提出的是機(jī)器人的安全、感知和自我繁殖問(wèn)題??茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步很可能引發(fā)人類(lèi)不希望出現(xiàn)的問(wèn)題。雖然科幻世界只是一種想象,但人類(lèi)社會(huì)將可能面臨這種現(xiàn)實(shí)。
為了防止機(jī)器人傷害人類(lèi),科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“機(jī)器人三原則”:
1,機(jī)器人不應(yīng)傷害人類(lèi);
2,機(jī)器人應(yīng)遵守人類(lèi)的命令,與第一條違背的命令除外;
3,機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己,與第一條相抵觸者除外。
這是給機(jī)器人賦予的倫理性綱領(lǐng)。機(jī)器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機(jī)器人開(kāi)發(fā)的準(zhǔn)則。
在1967年日本召開(kāi)的第一屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議上,就提出了兩個(gè)有代表性的定義。一是森政弘與合田周平提出的:“機(jī)器人是一種具有移動(dòng)性、個(gè)體性、智能性、通用性、半機(jī)械半人性、自動(dòng)性、奴隸性等7個(gè)特征的柔性機(jī)器”。從這一定義出發(fā),森政弘又提出了用自動(dòng)性、智能性、個(gè)體性、半機(jī)械半人性、作業(yè)性、通用性、信息性、柔性、有限性、移動(dòng)性等10個(gè)特性來(lái)表示機(jī)器人的形象。另一個(gè)是加藤一郎提出的具有如下3個(gè)條件的機(jī)器稱(chēng)為機(jī)器人:
1,具有腦、手、腳等三要素的個(gè)體;
2,具有非接觸傳感器(用眼、耳接受遠(yuǎn)方信息)和接觸傳感器;
3,具有平衡覺(jué)和固有覺(jué)的傳感器。
禮儀機(jī)器人
該定義強(qiáng)調(diào)了機(jī)器人應(yīng)當(dāng)仿人的含義,即它靠手進(jìn)行作業(yè),靠腳實(shí)現(xiàn)移動(dòng),由腦來(lái)完成統(tǒng)一指揮的作用。非接觸傳感器和接觸傳感器相當(dāng)于人的五官,使機(jī)器人能夠識(shí)別外界環(huán)境,而平衡覺(jué)和固有覺(jué)則是機(jī)器人感知本身狀態(tài)所不可缺少的傳感器。這里描述的不是工業(yè)機(jī)器人而是自主機(jī)器人。
機(jī)器人的定義是多種多樣的,其原因是它具有一定的模糊性。動(dòng)物一般具有上述這些要素,所以在把機(jī)器人理解為仿人機(jī)器的同時(shí),也可以廣義地把機(jī)器人理解為仿動(dòng)物的機(jī)器。
1988年法國(guó)的埃斯皮奧將機(jī)器人定義為:“機(jī)器人學(xué)是指設(shè)計(jì)能根據(jù)傳感器信息實(shí)現(xiàn)預(yù)先規(guī)劃好的作業(yè)系統(tǒng),并以此系統(tǒng)的使用方法作為研究對(duì)象”。
1987年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了定義:“工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能,能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)?!?/p>
我國(guó)科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是:“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器,所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力,如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力,是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器”。在研究和開(kāi)發(fā)未知及不確定環(huán)境下作業(yè)的機(jī)器人的過(guò)程中,人們逐步認(rèn)識(shí)到機(jī)器人技術(shù)的本質(zhì)是感知、決策、行動(dòng)和交互技術(shù)的結(jié)合。隨著人們對(duì)機(jī)器人技術(shù)智能化本質(zhì)認(rèn)識(shí)的加深,機(jī)器人技術(shù)開(kāi)始源源不斷地向人類(lèi)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域滲透。結(jié)合這些領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn),人們發(fā)展了各式各樣的具有感知、決策、行動(dòng)和交互能力的特種機(jī)器人和各種智能機(jī)器,如移動(dòng)機(jī)器人、微機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、空中空間機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人等。對(duì)不同任務(wù)和特殊環(huán)境的適應(yīng)性,也是機(jī)器人與一般自動(dòng)化裝備的重要區(qū)別。這些機(jī)器人從外觀上已遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫離了最初仿人型機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人所具有的形狀,更加符合各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的特殊要求,其功能和智能程度也大大增強(qiáng),從而為機(jī)器人技術(shù)開(kāi)辟出更加廣闊的發(fā)展空間。
中國(guó)工程院院長(zhǎng)宋健指出:“機(jī)器人學(xué)的進(jìn)步和應(yīng)用是20世紀(jì)自動(dòng)控制最有說(shuō)服力的成就,是當(dāng)代最高意義上的自動(dòng)化”。機(jī)器人技術(shù)綜合了多學(xué)科的發(fā)展成果,代表了高技術(shù)的發(fā)展前沿,它在人類(lèi)生活應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大正引起國(guó)際上重新認(rèn)識(shí)機(jī)器人技術(shù)的作用和影響。
機(jī)器人的分類(lèi)
關(guān)于機(jī)器人如何分類(lèi),國(guó)際上沒(méi)有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),有的按負(fù)載重量分,有的按控制方式分,有的按自由度分,有的按結(jié)構(gòu)分,有的按應(yīng)用領(lǐng)域分。一般的分類(lèi)方式見(jiàn)表:
分類(lèi)名稱(chēng)
簡(jiǎn)要解釋
操作型機(jī)器人
能自動(dòng)控制,可重復(fù)編程,多功能,有幾個(gè)自由度,可固定或運(yùn)動(dòng),用于相關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng)中。
程控型機(jī)器人
按預(yù)先要求的順序及條件,依次控制機(jī)器人的機(jī)械動(dòng)作。
示教再現(xiàn)型機(jī)器人
通過(guò)引導(dǎo)或其它方式,先教會(huì)機(jī)器人動(dòng)作,輸入工作程序,機(jī)器人則自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行作業(yè)。
數(shù)控型機(jī)器人
不必使機(jī)器人動(dòng)作,通過(guò)數(shù)值、語(yǔ)言等對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教,機(jī)器人根據(jù)示教后的信息進(jìn)行作業(yè)。
感覺(jué)控制型機(jī)器人
利用傳感器獲取的信息控制機(jī)器人的動(dòng)作。
適應(yīng)控制型機(jī)器人
機(jī)器人能適應(yīng)環(huán)境的變化,控制其自身的行動(dòng)。
學(xué)習(xí)控制型機(jī)器人
機(jī)器人能“體會(huì)”工作的經(jīng)驗(yàn),具有一定的學(xué)習(xí)功能,并將所“學(xué)”的經(jīng)驗(yàn)用于工作中。
智能機(jī)器人
以人工智能決定其行動(dòng)的機(jī)器人。
我國(guó)的機(jī)器人專(zhuān)家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā),將機(jī)器人分為兩大類(lèi),即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類(lèi)的各種先進(jìn)機(jī)器人,包括:服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。在特種機(jī)器人中,有些分支發(fā)展很快,有獨(dú)立成體系的趨勢(shì),如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、微操作機(jī)器人等。目前,國(guó)際上的機(jī)器人學(xué)者,從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類(lèi):制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機(jī)器人,這和我國(guó)的分類(lèi)是一致的。
古代機(jī)器人
機(jī)器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人的問(wèn)世都是近幾十年的事。然而人們對(duì)機(jī)器人的幻想與追求卻已有3000多年的歷史。人類(lèi)希望制造一種像人一樣的機(jī)器,以便代替人類(lèi)完成各種工作。
機(jī)器馬車(chē)
西周時(shí)期,我國(guó)的能工巧匠偃師就研制出了能歌善舞的伶人,這是我國(guó)最早記載的機(jī)器人。
春秋后期,我國(guó)著名的木匠魯班,在機(jī)械方面也是一位發(fā)明家,據(jù)《墨經(jīng)》記載,他曾制造過(guò)一只木鳥(niǎo),能在空中飛行“三日不下”,體現(xiàn)了我國(guó)勞動(dòng)人民的聰明智慧。
公元前2世紀(jì),亞歷山大時(shí)代的古希臘人發(fā)明了最原始的機(jī)器人——自動(dòng)機(jī)。它是以水、空氣和蒸汽壓力為動(dòng)力的會(huì)動(dòng)的雕像,它可以自己開(kāi)門(mén),還可以借助蒸汽唱歌。
1800年前的漢代,大科學(xué)家張衡不僅發(fā)明了地動(dòng)儀,而且發(fā)明了計(jì)里鼓車(chē)。計(jì)里鼓車(chē)每行一里,車(chē)上木人擊鼓一下,每行十里擊鐘一下。
后漢三國(guó)時(shí)期,蜀國(guó)丞相諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“木牛流馬”,并用其運(yùn)送軍糧,支援前方戰(zhàn)爭(zhēng)。
1662年,日本的竹田近江利用鐘表技術(shù)發(fā)明了自動(dòng)機(jī)器玩偶,并在大阪的道頓堀演出。
1738年,法國(guó)天才技師杰克·戴·瓦克遜發(fā)明了一只機(jī)器鴨,它會(huì)嘎嘎叫,會(huì)游泳和喝水,還會(huì)進(jìn)食和排泄。瓦克遜的本意是想把生物的功能加以機(jī)械化而進(jìn)行醫(yī)學(xué)上的分析。
寫(xiě)字機(jī)器人
在當(dāng)時(shí)的自動(dòng)玩偶中,最杰出的要數(shù)瑞士的鐘表匠杰克·道羅斯和他的兒子利·路易·道羅斯。1773年,他們連續(xù)推出了自動(dòng)書(shū)寫(xiě)玩偶、自動(dòng)演奏玩偶等,他們創(chuàng)造的自動(dòng)玩偶是利用齒輪和發(fā)條原理而制成的。它們有的拿著畫(huà)筆和顏色繪畫(huà),有的拿著鵝毛蘸墨水寫(xiě)字,結(jié)構(gòu)巧妙,服裝華麗,在歐洲風(fēng)靡一時(shí)。由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制,這些玩偶其實(shí)是身高一米的巨型玩具。現(xiàn)在保留下來(lái)的最早的機(jī)器人是瑞士努薩蒂爾歷史博物館里的少女玩偶,它制作于二百年前,兩只手的十個(gè)手指可以按動(dòng)風(fēng)琴的琴鍵而彈奏音樂(lè),現(xiàn)在還定期演奏供參觀者欣賞,展示了古代人的智慧。
19世紀(jì)中葉自動(dòng)玩偶分為2個(gè)流派,即科學(xué)幻想派和機(jī)械制作派,并各自在文學(xué)藝術(shù)和近代技術(shù)中找到了自己的位置。1831年歌德發(fā)表了《浮士德》,塑造了人造人“荷蒙克魯斯”;1870年霍夫曼出版了以自動(dòng)玩偶為主角的作品《葛蓓莉婭》;1883年科洛迪的《木偶奇遇記》問(wèn)世;1886年《未來(lái)的夏娃》問(wèn)世。在機(jī)械實(shí)物制造方面,1893年摩爾制造了“蒸汽人”,“蒸汽人”靠蒸汽驅(qū)動(dòng)雙腿沿圓周走動(dòng)。
進(jìn)入20世紀(jì)后,機(jī)器人的研究與開(kāi)發(fā)得到了更多人的關(guān)心與支持,一些適用化的機(jī)器人相繼問(wèn)世,1927年美國(guó)西屋公司工程師溫茲利制造了第一個(gè)機(jī)器人“電報(bào)箱”,并在紐約舉行的世界博覽會(huì)上展出。它是一個(gè)電動(dòng)機(jī)器人,裝有無(wú)線電發(fā)報(bào)機(jī),可以回答一些問(wèn)題,但該機(jī)器人不能走動(dòng)。1959年第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人(可編程、圓坐標(biāo))在美國(guó)誕生,開(kāi)創(chuàng)了機(jī)器人發(fā)展的新紀(jì)元。
現(xiàn)代機(jī)器人
現(xiàn)代機(jī)器人的研究始于20世紀(jì)中期,其技術(shù)背景是計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化的發(fā)展,以及原子能的開(kāi)發(fā)利用。
機(jī)器人汽車(chē)焊接生產(chǎn)線
自1946年第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái),計(jì)算機(jī)取得了驚人的進(jìn)步,向高速度、大容量、低價(jià)格的方向發(fā)展。
大批量生產(chǎn)的迫切需求推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)展,其結(jié)果之一便是1952年數(shù)控機(jī)床的誕生。與數(shù)控機(jī)床相關(guān)的控制、機(jī)械零件的研究又為機(jī)器人的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
另一方面,原子能實(shí)驗(yàn)室的惡劣環(huán)境要求某些操作機(jī)械代替人處理放射性物質(zhì)。在這一需求背景下,美國(guó)原子能委員會(huì)的阿爾貢研究所于1947年開(kāi)發(fā)了遙控機(jī)械手,1948年又開(kāi)發(fā)了機(jī)械式的主從機(jī)械手。
鉚接機(jī)器人
1954年美國(guó)戴沃爾最早提出了工業(yè)機(jī)器人的概念,并申請(qǐng)了專(zhuān)利。該專(zhuān)利的要點(diǎn)是借助伺服技術(shù)控制機(jī)器人的關(guān)節(jié),利用人手對(duì)機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作示教,機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的記錄和再現(xiàn)。這就是所謂的示教再現(xiàn)機(jī)器人?,F(xiàn)有的機(jī)器人差不多都采用這種控制方式。
作為機(jī)器人產(chǎn)品最早的實(shí)用機(jī)型(示教再現(xiàn))是1962年美國(guó)AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。這些工業(yè)機(jī)器人的控制方式與數(shù)控機(jī)床大致相似,但外形特征迥異,主要由類(lèi)似人的手和臂組成。
1965年,MIT的Roborts演示了第一個(gè)具有視覺(jué)傳感器的、能識(shí)別與定位簡(jiǎn)單積木的機(jī)器人系統(tǒng)。
機(jī)器狗
1967年日本成立了人工手研究會(huì)(現(xiàn)改名為仿生機(jī)構(gòu)研究會(huì)),同年召開(kāi)了日本首屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)。
1970年在美國(guó)召開(kāi)了第一屆國(guó)際工業(yè)機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議。1970年以后,機(jī)器人的研究得到迅速?gòu)V泛的普及。
1973年,辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一臺(tái)由小型計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人,它是液壓驅(qū)動(dòng)的,能提升的有效負(fù)載達(dá)45公斤。
到了1980年,工業(yè)機(jī)器人才真正在日本普及,故稱(chēng)該年為“機(jī)器人元年”。
隨后,工業(yè)機(jī)器人在日本得到了巨大發(fā)展,日本也因此而贏得了“機(jī)器人王國(guó)的美稱(chēng)”。
自治潛水器
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展,使機(jī)器人在功能和技術(shù)層次上有了很大的提高,移動(dòng)機(jī)器人和機(jī)器人的視覺(jué)和觸覺(jué)等技術(shù)就是典型的代表。由于這些技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)了機(jī)器人概念的延伸。80年代,將具有感覺(jué)、思考、決策和動(dòng)作能力的系統(tǒng)稱(chēng)為智能機(jī)器人,這是一個(gè)概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導(dǎo)了機(jī)器人技術(shù)的研究和應(yīng)用,而且又賦予了機(jī)器人技術(shù)向深廣發(fā)展的巨大空間,水下機(jī)器人、空間機(jī)器人、空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、微小型機(jī)器人等各種用途的機(jī)器人相繼問(wèn)世,許多夢(mèng)想成為了現(xiàn)實(shí)。將機(jī)器人的技術(shù)(如傳感技術(shù)、智能技術(shù)、控制技術(shù)等)擴(kuò)散和滲透到各個(gè)領(lǐng)域形成了各式各樣的新機(jī)器——機(jī)器人化機(jī)器。當(dāng)前與信息技術(shù)的交互和融合又產(chǎn)生了“軟件機(jī)器人”、“網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人”的名稱(chēng),這也說(shuō)明了機(jī)器人所具有的創(chuàng)新活力。
機(jī)器人的手
機(jī)器人要模仿動(dòng)物的一部分行為特征,自然應(yīng)該具有動(dòng)物腦的一部分功能。機(jī)器人的大腦就是我們所熟悉的電腦。但是光有電腦發(fā)號(hào)施令還不行,最基本的還得給機(jī)器人裝上各種感覺(jué)器官。我們?cè)谶@里著重介紹一下機(jī)器人的“手”和“腳”。
機(jī)器人必須有“手”和“腳”,這樣它才能根據(jù)電腦發(fā)出的“命令”動(dòng)作?!笆帧焙汀澳_”不僅是一個(gè)執(zhí)行命令的機(jī)構(gòu),它還應(yīng)該具有識(shí)別的功能,這就是我們通常所說(shuō)的“觸覺(jué)”。由于動(dòng)物和人的聽(tīng)覺(jué)器官和視覺(jué)器官并不能感受所有的自然信息,所以觸覺(jué)器官就得以存在和發(fā)展。動(dòng)物對(duì)物體的軟,硬,冷,熱等的感覺(jué)就是靠的觸覺(jué)器官。在黑暗中看不清物體的時(shí)候,往往要用手去摸一下,才能弄清楚。大腦要控制手,腳去完成指定的任務(wù),也需要由手和腳的觸覺(jué)所獲得的信息反饋到大腦里,以調(diào)節(jié)動(dòng)作,使動(dòng)作適當(dāng)。因此,我們給機(jī)器人裝上的手應(yīng)該是一雙會(huì)“摸”的、有識(shí)別能力的靈巧的“手”。
機(jī)器人的手一般由方形的手掌和節(jié)狀的手指組成。為了使它具有觸覺(jué),在手掌和手指上都裝有帶有彈性觸點(diǎn)的觸敏元件(如靈敏的彈簧測(cè)力計(jì))。如果要感知冷暖,還可以裝上熱敏元件。當(dāng)觸及物體時(shí),觸敏元件發(fā)出接觸信號(hào),否則就不發(fā)出信號(hào)。在各指節(jié)的連接軸上裝有精巧的電位器(一種利用轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)改變電路的電阻因而輸出電流信號(hào)的元件),它能把手指的彎曲角度轉(zhuǎn)換成“外形彎曲信息”。把外形彎曲信息和各指節(jié)產(chǎn)生的“接觸信息”一起送入電子計(jì)算機(jī),通過(guò)計(jì)算就能迅速判斷機(jī)械手所抓的物體的形狀和大小。
現(xiàn)在,機(jī)器人的手已經(jīng)具有了靈巧的指,腕,肘和肩胛關(guān)節(jié),能靈活自如的伸縮擺動(dòng),手腕也會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)彎曲。通過(guò)手指上的傳感器還能感覺(jué)出抓握的東西的重量,可以說(shuō)已經(jīng)具備了人手的許多功能。
在實(shí)際情況中有許多時(shí)候并不一定需要這樣復(fù)雜的多節(jié)人工指,而只需要能從各種不同的角度觸及并搬動(dòng)物體的鉗形指。1966年,美國(guó)海軍就是用裝有鉗形人工指的機(jī)器人“科沃”把因飛機(jī)失事掉入西班牙近海的一顆氫彈從七百五十米深的海底撈上來(lái)。1967年,美國(guó)飛船“探測(cè)者三號(hào)”就把一臺(tái)遙控操作的機(jī)器人送上月球。它在地球上的人的控制下,可以在兩平方米左右的范圍里挖掘月球表面四十厘米深處的土壤樣品,并且放在規(guī)定的位置,還能對(duì)樣品進(jìn)行初步分析,如確定土壤的硬度,重量等。它為“阿波羅”載人飛船登月當(dāng)了開(kāi)路先鋒。
機(jī)器人的眼睛
人的眼睛是感覺(jué)之窗,人有80%以上的信息是靠視覺(jué)獲取,能否造出“人工眼”讓機(jī)器也能象人那樣識(shí)文斷字,看東西,這是智能自動(dòng)化的重要課題。關(guān)于機(jī)器識(shí)別的理論,方法和技術(shù),稱(chēng)為模式識(shí)別。所謂模式是指被判別的事件或過(guò)程,它可以是物理實(shí)體,如文字,圖片等,也可以是抽象的虛體,如氣候等。機(jī)器識(shí)別系統(tǒng)與人的視覺(jué)系統(tǒng)類(lèi)似,由信息獲取,信息處理與特征抽取,判決分類(lèi)等部分組成。
機(jī)器認(rèn)字
大家知道,信件投入郵筒需經(jīng)過(guò)郵局工人分揀后才能發(fā)往各地。一人一天只能分揀2-3千封信,現(xiàn)在采用機(jī)器分揀,可以提高效率十多倍。機(jī)器認(rèn)字的原理與人認(rèn)字的過(guò)程大體相似。先對(duì)輸入的郵政編碼進(jìn)行分析,并抽取特征,若輸入的是個(gè)6字,其特征是底下有個(gè)圈,左上部有一直道或帶拐彎。其次是對(duì)比,即把這些特征與機(jī)器里原先規(guī)定的0到9這十個(gè)符號(hào)的特征進(jìn)行比較,與哪個(gè)數(shù)字的特征最相似,就是哪個(gè)數(shù)字。這一類(lèi)型的識(shí)別,實(shí)質(zhì)上叫分類(lèi),在模式識(shí)別理論中,這種方法叫做統(tǒng)計(jì)識(shí)別法。
機(jī)器人認(rèn)字的研究成果除了用于郵政系統(tǒng)外,還可用于手寫(xiě)程序直接輸入,政府辦公自動(dòng)化,銀行合計(jì),統(tǒng)計(jì),自動(dòng)排版等方面。
機(jī)器識(shí)圖
現(xiàn)有的機(jī)床加工零件完全靠操作者看圖紙來(lái)完成。能否讓機(jī)器人來(lái)識(shí)別圖紙呢?這就是機(jī)器識(shí)圖問(wèn)題。機(jī)器識(shí)圖的方法除了上述的統(tǒng)計(jì)方法外,還有語(yǔ)言法,它是基于人認(rèn)識(shí)過(guò)程中視覺(jué)和語(yǔ)言的聯(lián)系而建立的。把圖像分解成一些直線、斜線、折線、點(diǎn)、弧等基本元素,研究它們是按照怎樣的規(guī)則構(gòu)成圖像的,即從結(jié)構(gòu)入手,檢查待識(shí)別圖像是屬于哪一類(lèi)“句型”,是否符合事先規(guī)定的句法。按這個(gè)原則,若句法正確就能識(shí)別出來(lái)。
機(jī)器識(shí)圖具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,在現(xiàn)代的工業(yè),農(nóng)業(yè),國(guó)防,科學(xué)實(shí)驗(yàn)和醫(yī)療中,涉及到大量的圖象處理與識(shí)別問(wèn)題。
機(jī)器識(shí)別物體
機(jī)器識(shí)別物體即三維識(shí)別系統(tǒng)。一般是以電視攝像機(jī)作為信息輸入系統(tǒng)。根據(jù)人識(shí)別景物主要靠明暗信息,顏色信息,距離信息等原理,機(jī)器識(shí)別物體的系統(tǒng)也是輸入這三種信息,只是其方法有所不同罷了。由于電視攝像機(jī)所拍攝的方向不同,可得各種圖形,如抽取出棱數(shù),頂點(diǎn)數(shù),平行線組數(shù)等立方體的共同特征,參照事先存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的物體特征表,便可以識(shí)別立方體了。
目前,機(jī)器可以識(shí)別簡(jiǎn)單形狀的物體。對(duì)于曲面物體,電子部件等復(fù)雜形狀的物體識(shí)別及室外景物識(shí)別等研究工作,也有所進(jìn)展。物體識(shí)別主要用于工業(yè)產(chǎn)品外觀檢查,工件的分選和裝配等方面。
機(jī)器人的鼻子
人能夠嗅出物質(zhì)的氣味,分辨出周?chē)镔|(zhì)的化學(xué)成分,這全是由上鼻道的粘模部分實(shí)現(xiàn)的。在人體鼻子的這個(gè)區(qū)域,在只有五平方厘米的面積上卻分布有五百萬(wàn)個(gè)嗅覺(jué)細(xì)胞。嗅覺(jué)細(xì)胞受到物質(zhì)的刺激,產(chǎn)生神經(jīng)脈沖傳送到大腦,就產(chǎn)生了嗅覺(jué)。人的鼻子實(shí)際上就是一部十分精密的氣體分析儀。人的鼻子是相當(dāng)靈敏的,就算在一升水中放進(jìn)二百五十億分之一的乙硫醇(就是一種特殊的具有異常臭味的化學(xué)物質(zhì)),人的鼻子也能夠聞出來(lái)。
機(jī)器人的鼻子也就是用氣體自動(dòng)分析儀做成的。我國(guó)已經(jīng)研制成功了一種嗅敏儀,這種氣體分析儀不僅能嗅出丙酮、氯仿等四十多種氣體,還能夠嗅出人聞不出來(lái)但是卻可以導(dǎo)致人死亡的一氧化碳(也就是我們通常所用的煤氣)。這種嗅敏儀有一個(gè)由二氧化錫,氯化鈀等物質(zhì)燒結(jié)而成的探頭(相當(dāng)于鼻粘模)。當(dāng)它遇到某些種類(lèi)氣體的時(shí)候,它的電阻就發(fā)生變化,這樣就可以通過(guò)電子線路做出相應(yīng)的顯示,用光或者用聲音報(bào)警。同時(shí),用這種嗅敏儀還可以查出埋在地下的管道漏氣的位置。
現(xiàn)在利用各種原理制成的氣體自動(dòng)分析儀已經(jīng)有很多種類(lèi),廣泛應(yīng)用于檢測(cè)毒氣,分析宇宙飛船座艙里的氣體成分,監(jiān)察環(huán)境等方面。
這些氣體分析儀,原理和顯示都和電現(xiàn)象有關(guān),所以人們把它叫做電子鼻。把電子鼻和電子計(jì)算機(jī)組合起來(lái),就可以做成機(jī)器人的嗅覺(jué)系統(tǒng)了。
機(jī)器人的耳朵
人的耳朵是僅次于眼睛的感覺(jué)器官,聲波扣擊耳膜,引起聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)的沖動(dòng),沖動(dòng)傳給大腦的聽(tīng)覺(jué)區(qū),因而引起人的聽(tīng)覺(jué)。機(jī)器人的耳朵通常是用“微音器”或錄音機(jī)來(lái)做的。被送到太空去的遙控機(jī)器人,它的耳朵本身就是一架無(wú)線電接收機(jī)。
人的耳朵是十分靈敏的。我們能聽(tīng)到的最微弱的聲音,它對(duì)耳膜的壓強(qiáng)是每平方厘米只有一百億分之幾公斤。這個(gè)壓強(qiáng)的大小只是大氣壓強(qiáng)的一百億分之幾??墒怯靡环N叫做鈦酸鋇的壓電材料做成的“耳朵”比人的耳朵更為靈敏,即使是火柴棍那樣細(xì)小的東西反射回來(lái)的聲波也能被它“聽(tīng)”的清清楚楚。如果用這樣的耳朵來(lái)監(jiān)聽(tīng)糧庫(kù),那么在二到三公斤的糧食里的一條小蟲(chóng)爬動(dòng)的聲音也能被它準(zhǔn)確地“聽(tīng)”出來(lái)。
用壓電材料做成的“耳朵”之所以能夠聽(tīng)到聲音,其原因就是壓電材料在受到拉力或者壓力作用的時(shí)候能產(chǎn)生電壓,這種電壓能使電路發(fā)生變化。這種特性就叫做壓電效應(yīng)。當(dāng)它在聲波的作用下不斷被拉伸或壓縮的時(shí)候,就產(chǎn)生了隨聲音信號(hào)變化而變化的電流,這種電流經(jīng)過(guò)放大器放大后送入電子計(jì)算機(jī)(相當(dāng)于人大腦的聽(tīng)區(qū))進(jìn)行處理,機(jī)器人就能聽(tīng)到聲音了。
但是能聽(tīng)到聲音只是做到了第一步,更重要的是要能識(shí)別不同的聲音。目前人們已經(jīng)研制成功了能識(shí)別連續(xù)話音的裝置,它能夠以百分之九十九的比率,識(shí)別不是特別指定的人所發(fā)出的聲音,這項(xiàng)技術(shù)就使得電子計(jì)算機(jī)能開(kāi)始“聽(tīng)話”了。這將大大降低對(duì)電子計(jì)算機(jī)操作人員的特殊要求。操作人員可以用嘴直接向電子計(jì)算機(jī)發(fā)布指令,改變了人在操作機(jī)器的時(shí)候手和眼睛忙個(gè)不停而與此同時(shí)嘴巴和耳朵卻是閑著的狀況。一個(gè)人可以用聲音同時(shí)控制四面八方的機(jī)器,還可以對(duì)樓上樓下的機(jī)器同時(shí)發(fā)出指令,而且并不需要照明,這樣就很適宜于在夜間或地下工作。這項(xiàng)技術(shù)也大大加速了電話的自動(dòng)回答,車(chē)票的預(yù)定以及資料查找等服務(wù)工作的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的進(jìn)程。
現(xiàn)在人們還在研究使機(jī)器人能通過(guò)聲音來(lái)鑒別人的心理狀態(tài),人們希望未來(lái)的機(jī)器人不光能夠聽(tīng)懂人說(shuō)的話,還能夠理解人的喜悅,憤怒,驚訝,猶豫和曖昧等情緒。這些都會(huì)給機(jī)器人的應(yīng)用帶來(lái)極大的發(fā)展空間。
沒(méi)有機(jī)器人,人將變?yōu)闄C(jī)器
隨著社會(huì)的發(fā)展,社會(huì)分工越來(lái)越細(xì),尤其在現(xiàn)代化的大生產(chǎn)中,有的人每天就只管擰同一個(gè)部位的一個(gè)螺母,有的人整天就是接一個(gè)線頭,就像電影《摩登時(shí)代》中演示的那樣,人們感到自己在不斷異化,各種職業(yè)病開(kāi)始產(chǎn)生。于是人們強(qiáng)烈希望用某種機(jī)器代替自己工作。于是人們研制出了機(jī)器人,代替人完成那些枯燥、單調(diào)、危險(xiǎn)的工作。由于機(jī)器人的問(wèn)世,使一部分工人失去了原來(lái)的工作,于是有人對(duì)機(jī)器人產(chǎn)生了敵意?!皺C(jī)器人上崗,人將下崗。”不僅在我國(guó),即使在一些發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó),也有人持這種觀念。其實(shí)這種擔(dān)心是多余的,任何先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備,都會(huì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量,創(chuàng)造出更多的社會(huì)財(cái)富,也就必然提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì),這已被人類(lèi)生產(chǎn)發(fā)展史所證明。任何新事物的出現(xiàn)都有利有弊,只不過(guò)利大于弊,很快就得到了人們的認(rèn)可。比如汽車(chē)的出現(xiàn),它不僅奪了一部分人力車(chē)夫、挑夫的生意,還常常出車(chē)禍,給人類(lèi)生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)威脅。雖然人們都看到了汽車(chē)的這些弊端,但它還是
四、機(jī)器人有哪些種類(lèi)
中國(guó)的機(jī)器人專(zhuān)家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā),將機(jī)器人分為兩大類(lèi),即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。
所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。
而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類(lèi)的各種先進(jìn)機(jī)器人,包括:服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。
擴(kuò)展資料
國(guó)際上的機(jī)器人學(xué)者,從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類(lèi):制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機(jī)器人,這和中國(guó)的分類(lèi)是一致的。
機(jī)器人能力的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括:智能,指感覺(jué)和感知,包括記憶、運(yùn)算、比較、鑒別、判斷、決策、學(xué)習(xí)和邏輯推理等;機(jī)能,指變通性、通用性或空間占有性等;物理能,指力、速度、可靠性、聯(lián)用性和壽命等。因此,可以說(shuō)機(jī)器人就是具有生物功能的實(shí)際空間運(yùn)行工具,可以代替人類(lèi)完成一些危險(xiǎn)或難以進(jìn)行的勞作、任務(wù)等。
參考資料:百度百科詞條——機(jī)器人
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