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機器人介紹

來源: 人氣: 發(fā)表時間:2020-11-21 10:05:34
機器人是自動控制機器(Robot)的俗稱,自動控制機器包括一切模擬人類行為或思想與模擬其他生物的機械(如機器狗,機器貓等)。狹義上對機器人的定義還有很多分類法及爭議,有些電腦程序甚至也被稱為機器人。在當代工業(yè)中,機器人指能自動執(zhí)行任務的人造機器裝置,用以取代或協(xié)助人類工作。理想中的高仿真機器人是整合控制論、機械電子、計算機與人工智能、材料學和仿生學的產物,目前科學界正在向此方向研究開發(fā)。
    robot
1.機器人;自動控制裝置;遙控裝置
2.機械呆板的人,機器般工作的
它是整合控制論、機械電子、計算機、材料和仿生學的產物。在工業(yè)、醫(yī)學、農業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領域中均有重要用途。
國際上對機器人的概念已經逐漸趨近一致。一般來說,人們都可以接受這種說法,即機器人是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。聯合國標準化組織采納了美國機器人協(xié)會給機器人下的定義:“一種可編程和多功能的操作機;或是為了執(zhí)行不同的任務而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統(tǒng)?!彼転槿祟悗碓S多方便之處!
robot,原為robo,意為奴隸,即人類的仆人。作家羅伯特創(chuàng)造的詞匯。
    組成部分
機器人一般由執(zhí)行機構、驅動裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)和復雜機械等組成。
執(zhí)行機構
機器人高科技產物
即機器人本體,其臂部一般采用空間開鏈連桿機構,其中的運動副(轉動副或移動副)常稱為關節(jié),關節(jié)個數通常即為機器人的自由度數。根據關節(jié)配置型式和運動坐標形式的不同,機器人執(zhí)行機構可分為直角坐標式、圓柱坐標式、極坐標式和關節(jié)坐標式等類型。出于擬人化的考慮,常將機器人本體的有關部位分別稱為基座、腰部、臂部、腕部、手部(夾持器或末端執(zhí)行器)和行走部(對于移動機器人)等。
驅動裝置
是驅使執(zhí)行機構運動的機構,按照控制系統(tǒng)發(fā)出的指令信號,借助于動力元件使機器人進行動作。它輸入的是電信號,輸出的是線、角位移量。機器人使用的驅動裝置主要是電力驅動裝置,如步進電機、伺服電機等,此外也有采用液壓、氣動等驅動裝置。
檢測裝置
是實時檢測機器人的運動及工作情況,根據需要反饋給控制系統(tǒng),與設定信息進行比較后,對執(zhí)行機構進行調整,以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:一類是內部信息傳感器,用于檢測機器人各部分的內部狀況,如各關節(jié)的位置、速度、加速度等,并將所測得的信息作為反饋信號送至控制器,形成閉環(huán)控制。一類是外部信息傳感器,用于獲取有關機器人的作業(yè)對象及外界環(huán)境等方面的信息,以使機器人的動作能適應外界情況的變化,使之達到更高層次的自動化,甚至使機器人具有某種“感覺”,向智能化發(fā)展,例如視覺、聲覺等外部傳感器給出工作對象、工作環(huán)境的有關信息,利用這些信息構成一個大的反饋回路,從而將大大提高機器人的工作精度。
控制系統(tǒng)
一種是集中式控制,即機器人的全部控制由一臺微型計算機完成。另一種是分散(級)式控制,即采用多臺微機來分擔機器人的控制,如當采用上、下兩級微機共同完成機器人的控制時,主機常用于負責系統(tǒng)的管理、通訊、運動學和動力學計算,并向下級微機發(fā)送指令信息;作為下級從機,各關節(jié)分別對應一個CPU,進行插補運算和伺服控制處理,實現給定的運動,并向主機反饋信息。根據作業(yè)任務要求的不同,機器人的控制方式又可分為點位控制、連續(xù)軌跡控制和力(力矩)控制。
    分類情況
性愛機器人
誕生于科幻小說之中一樣,人們對機器人充滿了幻想。也許正是由于機器人定義的模糊,才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。
中國的機器人專家從應用環(huán)境出發(fā),將機器人分為兩大類,即工業(yè)機器人和特種機器人。所謂工業(yè)機器人就是面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度機器人。而特種機器人則是除工業(yè)機器人之外的、用于非制造業(yè)并服務于人類的各種先進機器人,包括:服務機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農業(yè)機器人、機器人化機器等。在特種機器人中,有些分支發(fā)展很快,有獨立成體系的趨勢,如服務機器人、水下機器人、軍用機器人、微操作機器人等。國際上的機器人學者,從應用環(huán)境出發(fā)將機器人也分為兩類:制造環(huán)境下的工業(yè)機器人和非制造環(huán)境下的服務與仿人型機器人,這和中國的分類是一致的。
空中機器人又叫無人機器,在軍用機器人家族中,無人機是科研活動活躍、技術進步大、研究及采購經費投入多、實戰(zhàn)經驗豐富的領域。80多年來,世界無人機的發(fā)展基本上是以美國為主線向前推進的,無論從技術水平還是無人機的種類和數量來看,美國均居世界之首位。
情感型
性愛機器人已經在科幻電影中大行其道,未來機器人情商或超過許多人類。[3]
家務型
能幫助人們打理生活,做簡單的家務活。
操作型
能自動控制,可重復編程,多功能,有幾個自由度,可固定或運動,用于相關自動化系統(tǒng)中。
程控型
預先要求的順序及條件,依次控制機器人的機械動作。
數控型
不必使機器人動作,通過數值、語言等對機器人進行示教,機器人根據示教后的信息進行作業(yè)。
搜救類
在大型災難后,能進入人進入不了的廢墟中,用紅外線掃描廢墟中的景象,把信息傳送給在外面的搜救人員。
示教再現型
通過引導或其它方式,先教會機器人動作,輸入工作程序,機器人則自動重復進行作業(yè)。
感覺控制型
利用傳感器獲取的信息控制機器人的動作。
適應控制型
能適應環(huán)境的變化,控制其自身的行動。
學習控制型
能“體會”工作的經驗,具有一定的學習功能,并將所“學”的經驗用于工作中。
智能
以人工智能決定其行動的機器人。
能力評價
機器人能力的評價標準包括:智能,指感覺和感知,包括記憶、運算、比較、鑒別、判斷、決策、學習和邏輯推理等;機能,指變通性、通用性或空間占有性等;物理能,指力、速度、可靠性、聯用性和壽命等。因此,可以說機器人就是具有生物功能的實際空間運行工具,可以代替人類完成一些危險或難以進行的勞作、任務等。

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