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機器人技術發展綜述

2012年03月02日 16:09:18人氣:1459來源:

  機器人技術作為20世紀人類zui偉大的發明之一,自60年代初問世以來,經歷40余年的發展已取得長足的進步。走向成熟的工業機器人,各種用途的特種機器人的實用化,昭示著機器人技術燦爛的明天。
  
  機器人大致經歷了三個成長階段,也即三個時代:*代為簡單個體機器人,第二代為群體勞動機器人,第三代為類似人類的智能機器人,它的未來發展方向是有知覺、有思維、能與人對話。
  
  *代機器人屬于示教再現型,第二代則具備了感覺能力,第三代機器人是智能機器人,它不僅具備了感覺能力,而且還具有獨立判斷和行動的能力,并具有記憶、推理和決策的能力,因而能夠完成更加復雜的動作。智能機器人在發生故障時,通過自我診斷裝置能自我診斷出發生故障部位,并能自我修復。今天,智能機器人的應用范圍大大地擴展了。除工農業生產外,機器人已應用到各行各業,并已初步具備了人類的特點。機器人向著智能化、擬人化發展的道路,是沒有止境的。
  
  現代機器人的研究始于20世紀中期,其技術背景是計算機和自動化的發展,以及原子能的開發利用。自1946年*臺數字電子計算機問世以來,計算機取得了驚人的進步,并不斷向高速度、大容量、低價格的方向發展。大批量生產的迫切需求推動了自動化技術的進展,其結果之一便是1952年數控機床的誕生。與數控機床相關的控制、機械零件的研究又為機器人的開發奠定了基礎。另一方面,原子能實驗室的惡劣環境要求某些操作機械代替人處理放射性物質。在這一需求背景下,美國原子能委員會的阿爾貢研究所于1947年開發了遙控機械手,1948年又開發了機械式的主從機械手。1954年美國戴沃爾zui早提出了工業機器人的概念,并申請了。該的要點是借助伺服技術控制機器人的關節,利用人手對機器人進行動作示教,機器人能實現動作的記錄和再現。這就是所謂的示教再現機器人,也就是*代的機器人。現有的機器人差不多都采用這種控制方式。
  
  第二代機器人具有感覺器官和電腦,電腦對感覺器官獲得的信息進行分析,做出判斷,產生控制信號,操縱機械手和行走機構動作;它能適應外界環境的變化,完成各種較復雜的工作。
  
  計算機技術和人工智能技術的飛速發展,使機器人在功能和技術層次上有了很大的提高,移動機器人和機器人的視覺和觸覺等技術就是典型的代表。由于這些技術的發展,推動了機器人概念的延伸。在研究和開發未知及在不確定環境下作業的機器人的過程中,人們逐步認識到機器人技術的本質是感知、決策、行動和交互技術的結合。80年代以來,人們將具有感覺、思考、決策和動作能力的系統稱為智能機器人。
  
  機器人若是具有認知能力、學習能力、思維能力以及適應環境的能力就屬于智能機器人了。智能機器人一般由三大部分組成:運動部分、智能部分和感覺部分。運動部分,包括行走機構、機械手、手爪;智能部分,包括有認知能力、學習能力、思維能力和決策能力的裝置;感覺部分,包括有視覺、聽覺、觸覺、接近覺的裝置。
  
  智能機器人由感覺裝置感受到外界環境的狀況,產生信息,并由電腦進行識別。電腦中存儲許多知識,也就是存儲許多規則和數據。電腦根據已有的知識,對得到的外界信號加以分析、判斷、推理,zui后做出決策,產生控制信號,驅動機器人的行走機構、機械手和手爪運動,完成操作。這樣,不但能適應外界環境的變化,而且還能完成復雜的任務。
  
  智能機器人的功能與人更接近了,但是它與人相比還相差很遠。人有智力、情感和意識。目前zui機器人的智力也只相當于小孩子的智力,但沒有感情和意識(有的機器人有表情,但還沒有感情)。
  
  機器人樂隊演奏
  
  工業機器人
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