名詞,名詞
1.機器人;自動控制裝置;遙控設備/裝置
2.機械人,像機器壹樣工作的人
機器人
它是先進的綜合控制論、機電壹體化、計算機、材料和仿生學的產物。在工業本田ASIMO機器人、醫學、農業、建築甚至軍事等領域都有重要應用。
現在,國際上對機器人的概念已經逐漸接近壹致。壹般來說,人們可以接受機器人是靠自身的動力和控制能力實現各種功能的機器。聯合國標準化組織采用了美國機器人協會給出的機器人定義:“可編程的多功能機械手;或者是壹個特殊的系統,通過計算機的改變和可編程的動作來執行不同的任務。”它能給人類帶來許多便利。
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起源
機器人,原robo,意為奴隸,即人類的仆人。作家羅伯特創造的詞。
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能力評價標準
機器人能力的評價標準包括:智能,指感覺和感知,包括記憶、操作、比較、識別、判斷、決策、學習和邏輯推理;功能是指靈活性、通用性或占用空間;體能指的是力量、速度、可靠性、互用性和壽命。因此,可以說機器人是具有生物功能的實用太空運行工具,可以代替人類完成壹些危險或困難的任務。
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形式
機器人壹般由執行機構、驅動裝置、檢測裝置、控制系統和復雜機械組成。
執行機構
即機器人本體,其手臂壹般采用空間開鏈連桿機構,其中常稱運動副(轉動副或移動副)。
機器人的高科技產品(18)關節,關節的數量通常是機器人的自由度。根據關節構型和運動坐標形式的不同,機器人執行器可分為直角坐標型、柱坐標型、極坐標型和關節坐標型。為了擬人化的目的,機器人身體的相關部分常分別稱為基、腰、臂、腕、手(手爪或末端執行器)和行走部分(對於移動機器人)。
主動齒輪
它是壹種驅動致動器運動的機構。根據控制系統發出的指令信號,借助動力元件使機器人運動。它輸入電信號,輸出線性和角位移。機器人使用的驅動裝置主要是電驅動裝置,如步進電機、伺服電機等。此外,還有液壓和氣動驅動裝置。
檢測設備的功能
它是實時檢測機器人的運動和工作狀態,根據需要反饋給控制系統,與設定的信息進行比較後調整執行機構,保證機器人的動作符合預定的要求。作為檢測裝置的傳感器大致可以分為兩類:壹類是內部信息傳感器,用於檢測機器人各部分的內部狀況,如各關節的位置、速度、加速度等,並將測得的信息作為反饋信號發送給控制器,形成閉環控制。壹種是外部信息傳感器,用於獲取機器人工作對象和外部環境的信息,使機器人的動作能夠適應外界條件的變化,使其達到更高的自動化水平,甚至使機器人具有壹定的“感覺”,向智能化發展。比如視覺、聲感等外部傳感器給出工作對象和工作環境的信息,利用這些信息形成壹個大的反饋回路,會大大提高機器人的工作精度。
有兩種方法來控制系統
壹種是集中控制,即機器人的所有控制都由壹臺微機完成。另壹種是分散(分層)控制,即使用多個微型計算機來分擔對機器人的控制。比如用上下位機完成對機器人的控制時,往往用上位機負責系統的管理、通訊、運動學和動力學計算,並向下位機發送指令信息;作為從屬從機,每個關節對應壹個CPU,進行插補運算和伺服控制處理,實現給定的運動,並向主機反饋信息。根據作業任務的不同要求,機器人的控制方式可分為點控制、連續軌跡控制和力(力矩)控制。
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機器人表演賽
序列號名稱周期國家/地區
1機器人世界杯(機器人世界杯)2年國際
2WRO(國際機器人奧林匹克競賽)1國際
3IREX(日本國際機器人展覽會)1日本
4TIROS(臺北國際機器人展)1年臺灣省。
5羅布納1年國際
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發展史
智能機器人是最復雜的機器人,也是人類最渴望盡快結交的機器人朋友。然而,制造壹個智能機器人並不容易。科學家們需要幾十年甚至上百年的時間才能讓機器模擬人類行走。
1921年,捷克斯洛伐克作家卡雷爾·卡佩克(karel capek)根據Robota(捷克語,意為“苦役”)和Robotnik(波蘭語,意為“工人”)在他的科幻小說中創造了“機器人”壹詞。
西屋電氣公司制造的家用機器人Elektro於1939年在紐約世博會展出。它由電纜控制,會走路,會說77個單詞,甚至會抽煙,但還遠沒有真正做家務。但它讓人們對家用機器人的向往更加具體化。
1942年,美國科幻大師阿西莫夫提出了“機器人三定律”。雖然這只是科幻小說中的壹個創造,但後來卻成了學術界默認的研發原則。
1948年,諾伯特·維納發表了《控制論——動物和機器中控制與通訊的科學》,闡述了機器中通訊和控制功能與人類神經和感覺功能的* * *相同規律,率先提出了以計算機為核心的自動化工廠。
美國人喬治·德沃爾制造了世界上第壹個可編程機器人,並註冊了專利。這種機械手可以根據不同的程序做不同的工作,因此具有通用性和靈活性。
在1956年的達特茅斯會議上,馬文·明斯基提出了他對智能機器的看法:智能機器“可以創建周圍環境的抽象模型,如果遇到問題,可以從抽象模型中找到解決方案”。這個定義將影響未來30年智能機器人的研究方向。
1959德瓦爾和美國發明家約瑟夫·恩格爾伯格制造了第壹個工業機器人。隨後,全球第壹家機器人制造工廠Unimation公司成立。由於恩格爾伯格對工業機器人的研究和推廣,他也被稱為“工業機器人之父”。
1962年,美國AMF公司生產出“VERSTRAN”(意為萬能搬運),成為像Unimation公司生產的Unimate壹樣真正商業化的工業機器人,並出口到世界各國,掀起了世界性的機器人和機器人研究熱潮。
1962 -1963傳感器的應用提高了機器人的機動性。人們試圖在機器人上安裝各種傳感器,包括1961年恩斯特采用的觸覺傳感器,1962年托莫維奇和邦尼在世界上最早的“靈巧手”上使用的壓力傳感器,1963年麥卡錫開始在機器人上加入視覺傳感系統,1963年,
1965年,約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室研制出野獸機器人。Beast已經能夠通過聲納系統、光電池和其他設備根據環境修正自己的位置。從20世紀60年代中期開始,英國的麻省理工學院、斯坦福大學和愛丁堡大學相繼成立了機器人實驗室。美國已經開始研究具有傳感器和“感覺”的第二代機器人,並向人工智能邁進。
1968美國斯坦福研究所公布了他們成功的機器人Shakey。它有壹個視覺傳感器,可以根據人類的指令找到並抓住積木,但控制它的計算機有壹個房間那麽大。Shakey可以算是世界上第壹臺智能機器人,拉開了第三代機器人研發的序幕。
1969年,日本早稻田大學加藤壹郎實驗室研制出第壹臺用雙腳行走的機器人。加藤壹郎長期致力於人形機器人的研究,被譽為“人形機器人之父”。日本專家壹直擅長開發人形機器人和娛樂機器人,後來更進壹步,誕生了本田的ASIMO和索尼的QRIO。
索尼QRIO機器人1973美國辛辛那提米拉克龍公司的機器人T3誕生於世界上第壹次機器人和小型計算機壹起合作的時候。
1978年,美國Unimation公司推出通用工業機器人PUMA,標誌著工業機器人技術已經完全成熟。彪馬還在工廠壹線工作。
1984年,恩格爾伯格推了機器人Helpmate,可以給醫院裏的病人送飯、送藥、發郵件。同年,他還預言:“我會讓機器人掃地、做飯、出門幫我洗車、檢查安全。”
65438年至0990年,我國著名學者周海中教授在《論機器人》壹文中預言,到21世紀中葉,納米機器人將徹底改變人類的勞動和生活方式。
1998年,丹麥樂高公司推出Mind-storms套件,讓機器人制造像搭積木壹樣簡單,可以隨意組裝,讓機器人進入個人世界。
索尼AIBO機器人1999日本索尼公司推出了壹款名叫“AIBO”的狗機器人,該產品立即銷售壹空。自此,娛樂機器人成為機器人進入普通家庭的方式之壹。
2002年,美國iRobot公司推出了吸塵器機器人Roomba,它可以避開障礙物,自動設計行進路線,在電量不足時自動開到充電座。Roomba是世界上最大、商業化程度最高的家用機器人。iRobot公司在北京的授權代理:北京微網智宏科技有限公司
2006年6月,微軟公司推出了微軟機器人工作室(Microsoft Robotics Studio),機器人模塊化、平臺統壹的趨勢越來越明顯。比爾·蓋茨預言家用機器人將很快席卷全球。
模擬通信機器人
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分類
誕生在科幻小說中,人們對機器人充滿了幻想。或許正是因為機器人定義的模糊,才給了人們充分的想象和創造空間。
家用機器人
能幫人打理生活,做簡單家務。中科院深圳先進技術研究院研發的管家機器人
操作機器人
自動控制,可重復編程,多功能,幾個自由度,固定或移動,用於相關自動化系統。
程控機器人
根據預先要求的順序和條件,依次控制機器人的機械動作。
教學和復制機器人
通過引導或其他方式,先教會機器人行動,輸入工作程序,機器人自動重復操作。
數控機器人
沒有必要讓機器人移動。通過數值和語言對機器人進行示教,機器人根據示教後的信息進行工作。
感覺控制機器人
傳感器獲得的信息用於控制機器人的動作。
自適應控制機器人
能適應環境的變化,控制自己的行動。
學習控制機器人
能夠“體驗”工作經驗,具有壹定的學習功能,並將“學到的”經驗運用到工作中。
智能機器人
由人工智能決定行動的機器人。
根據應用環境,我國機器人專家將機器人分為兩類,即工業機器人和特種機器人。所謂工業機器人,就是面向工業領域的多關節機械手或多自由度機器人。而特種機器人則是除工業機器人以外的各種高級機器人,用於非制造業,為人類服務,包括服務機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農業機器人、機器人機器等等。在特種機器人中,有些分支發展迅速,並趨於獨立系統,如服務機器人、水下機器人、軍用機器人和微操作機器人。目前國際機器人學者從應用環境上把機器人分為兩類:制造環境和服務的工業機器人和非制造環境的人形機器人,這與我國的分類是壹致的。
空中機器人也被稱為無人機器。近年來,在軍用機器人家族中,無人機是科研活動最活躍、技術進步最大、研究采購投入最大、實踐經驗最豐富的領域。80多年來,世界上無人機的發展基本都是以美國為藍本,美國的無人機技術水平和種類、數量都居世界第壹。
搜救機器人
大規模災難發生後,人們可以進入人們無法進入的廢墟,用紅外線掃描廢墟中的場景,將信息發送給外面的搜救人員。
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品種文章
第壹,具有特殊功能的機器人
機器人警察排爆機器人所謂地面軍用機器人是指在地面上使用的機器人系統。它們不僅可以在和平時期幫助警察清除炸彈,完成當地的安保任務,戰時還可以代替士兵執行掃雷、偵察、攻擊等各種任務。今天,美國、英國、德國、法國、日本等國家都研制了各種類型的地面軍用機器人。
英國“手推車”機器人
在西方國家,恐怖活動壹直是令當局頭疼的問題。由於種族沖突,英國受到爆炸物的威脅,所以早在20世紀60年代,它就成功地研制出了EOD機器人。英國開發的履帶式“手推車”和“超級手推車”EOD機器人已向50多個國家的軍隊和警察機構出售了800多套。最近,英國對臺車機器人進行了優化,研制出了土撥鼠和野牛兩種遙控電爆處置機器人,供英國皇家工程兵部隊在波黑和科索沃探測和處置爆炸物。這只土撥鼠重35公斤,桅桿上裝有兩個攝像頭。野牛體重210公斤,可負重100公斤。兩者均采用無線電控制系統,遙控距離約為1 km。
“土撥鼠”和“野牛”EOD機器人
除了恐怖分子埋下的炸彈,在世界上許多飽受戰爭蹂躪的國家,未爆炸的彈藥隨處可見。比如海灣戰爭後的科威特,就像壹個隨時可能爆炸的彈藥庫。16個國家制造的地雷25萬枚,炮彈85萬發,多國部隊投下的布雷彈和子彈藥2500萬發,其中至少20%沒有爆炸。而且直到現在,很多國家甚至還殘留著壹戰和二戰的未爆炸彈和地雷。因此,排爆機器人的需求量很大。
有輪式和履帶式機器人用於清除爆炸物。它們壹般體積較小,轉向靈活,便於在狹窄的地方作業。操作員可以通過無線電或光纜從幾百米到幾公裏外控制他們的活動。機器人壹般配備多彩色CCD攝像機,觀察爆炸物;多自由度機械手,可以用爪子或夾子擰開炸藥的導火索或雷管,將炸藥運走;車上還裝有霰彈槍,用激光筆瞄準後可摧毀炸藥的定時裝置和引爆裝置;有些機器人還配有高壓水槍,可以切割爆炸物。
德國EOD機器人
在法國,空軍、陸軍和警察部門都購買了控制論公司開發的TRS200中型EOD機器人。DM公司研發的RM35機器人也被巴黎機場管理局選中。德國波黑維和部隊裝備了Telerob的MV4系列機器人。中國沈陽自動化所研制的PXJ-2機器人也加入了公安隊伍。
美國Remotec公司的Andros系列機器人受到各國軍警部門的歡迎,白宮和國會大廈的警察局都采購了這種機器人。在南非總統選舉之前,警方購買了四臺AndrosVIA機器人,它們在選舉期間執行了超過100次任務。安德羅斯機器人可以用來對付小型隨機爆炸物。它是美國空軍唯壹用在客機和公共汽車上的機器人。海灣戰爭後,美國海軍也使用這種機器人在沙特阿拉伯和科威特的空軍基地清除地雷和未爆彈藥。美國空軍還向科索沃派遣了5個Andros機器人,用於清理爆炸物和子彈藥。空軍中每壹個活躍的EOD團隊和航空救援中心都配備了壹個Andros VI機器人,用於極端操作。
中國研制的排爆機器人。
EOD機器人不僅能拆除炸彈,還能用它的偵察傳感器監視罪犯的活動。監視人員可以在遠處日夜觀察罪犯,聽他們的對話,在不暴露自己的情況下很好地了解情況。
1993年初,美國發生韋科莊園教學案。為了查明信徒們的活動,美國聯邦調查局使用了兩種機器人。壹個是Remotec公司的AndrosVA和Andros MarkVIA機器人,另壹個是RST公司開發的STV機器人。STV是壹種6輪遙控車輛,它使用無線電和光纜進行通信。該車有壹個可升至4.5米的支架,裝有彩色立體攝像機、日間瞄準鏡、微光夜視儀、雙耳音頻探測器、化學探測器、衛星定位系統、用於目標跟蹤的前視紅外傳感器等。該車只需壹名操作人員,遙控距離為10公裏。在這次行動中,* * *派出了三艘stv。操作者遙控機器人停在距離莊園548米的地方,升起車上的支架,用攝像頭和紅外探測器窺探窗戶,美國聯邦調查局官員在熒光屏幕周圍觀察傳感器發回的圖像,這樣就可以清楚地看到屋內的活動。
二、民用機器人
其實並不是人們不想給機器人壹個完整的定義。自從機器人誕生以來,人們壹直試圖解釋機器人是什麽。然而,隨著機器人技術的飛速發展和信息時代的到來,機器人所涵蓋的內容越來越豐富,機器人的定義也在不斷豐富和創新。
1886年,法國作家莉爾·亞當在他的小說《未來夏娃》中,將這種類人機器命名為“安卓”,由四部分組成:
1,生命系統(平衡、行走、發聲、身體擺動、感覺、表情、調節運動等。);
2、造型方案(關節可自由活動的金屬罩,壹種盔甲);
3、人造肌肉(上面的盔甲上有身體、靜脈、性等身體的各種形態);
4、人造皮膚(包括膚色、機制、輪廓、毛發、視覺、牙齒、爪子等。).
1920年,捷克作家卡雷爾·卡佩克出版了科幻劇本《羅薩姆的萬能機器人》。在劇本中,卡佩克將捷克語單詞“Robota”寫成了“Robota”,意為奴隸。該劇預言了機器人的發展對人類社會的悲劇性影響,引起了廣泛關註,被視為機器人壹詞的起源。劇中,機器人按照主人的命令默默工作,沒有感情,沒有親情,平淡的做著重活。後來Rosam公司成功了,讓機器人有了感情,導致機器人的應用部門迅速增加。機器人已經成為工廠和家務勞動中不可或缺的壹員。機器人發現人類非常自私和不公平,最後造反了。機器人的身體素質和智力都非常優秀,從而毀滅了人類。
但是機器人不知道如何制造自己,以為自己馬上就要滅絕了,於是開始尋找人類幸存者,但是沒有結果。最後,壹對感知能力超群的男女機器人相愛了。這時,機器人進化成人類,世界起死回生。