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/ 機(jī)器人發(fā)展簡(jiǎn)史

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機(jī)器人發(fā)展簡(jiǎn)史

機(jī)器人發(fā)展簡(jiǎn)史

詳情

一、早期機(jī)器人的發(fā)展

  機(jī)器人的起源要追溯到3000多年前。“機(jī)器人”是存在于多種語(yǔ)言和文字的新造詞,它體現(xiàn)了人類長(zhǎng)期以來的一種愿望,即創(chuàng)造出一種像人一樣的機(jī)器或人造人,以便能夠代替人去進(jìn)行各種工作。

  直到四十多年前,“機(jī)器人”才作為專業(yè)術(shù)語(yǔ)加以引用,然而機(jī)器人的概念在人類的想象中卻已存在三千多年了。早在我國(guó)西周時(shí)代(公元前1066~771年),就流傳著有關(guān)巧匠偃師獻(xiàn)給周穆王一個(gè)藝妓(歌舞機(jī)器人)的故事。

  春秋時(shí)代(公元前770~467)后期,被稱為木匠祖師爺?shù)聂敯?,利用竹子和木料制造出一個(gè)木鳥,它能在空中飛行,“三日不下”,這件事在古書《墨經(jīng)》中有所記載,這可稱得上世界第一個(gè)空中機(jī)器人。

古代機(jī)器人

  東漢時(shí)期(公元25~220),我國(guó)大科學(xué)家張衡,不僅發(fā)明了震驚世界的“候風(fēng)地動(dòng)儀”,還發(fā)明了測(cè)量路程用的“計(jì)里鼓車”,車上裝有木人、鼓和鐘,每走1里,擊鼓1次,每走10里擊鐘一次,奇妙無比。

  三國(guó)時(shí)期的蜀漢(公元221~263),丞相諸葛亮既是一位軍事家,又是一位發(fā)明家。他成功地創(chuàng)造出“木牛流馬”,可以運(yùn)送軍用物資,可成為最早的陸地軍用機(jī)器人。

  在國(guó)外,也有一些國(guó)家較早進(jìn)行機(jī)器人的研制。公元前3世紀(jì),古希臘發(fā)明家戴達(dá)羅斯用青銅為克里特島國(guó)王邁諾斯塑造了一個(gè)守衛(wèi)寶島的青銅衛(wèi)士塔羅斯。

  在公元前2世紀(jì)出現(xiàn)的書籍中,描寫過一個(gè)具有類似機(jī)器人角色的機(jī)械化劇院,這些角色能夠在宮廷儀式上進(jìn)行舞蹈和列隊(duì)表演。

  公元前2世紀(jì),古希臘人發(fā)明了一個(gè)機(jī)器人,它是用水、空氣和蒸汽壓力作為動(dòng)力,能夠動(dòng)作,會(huì)自己開門,可以借助蒸汽唱歌。

1662年,日本人竹田近江,利用中標(biāo)技術(shù)發(fā)明了能進(jìn)行表演的自動(dòng)機(jī)器玩偶;到了18世紀(jì),日本人若井源大衛(wèi)門和源信,對(duì)該玩偶進(jìn)行了改進(jìn),制造出了端茶玩偶,該玩偶雙手端著茶盤,當(dāng)講茶杯放到茶盤上后,它就會(huì)走向客人將茶送上,客人取茶杯時(shí),它會(huì)自動(dòng)停止走動(dòng),帶客人喝完茶姜茶被放回茶盤之后,他就會(huì)轉(zhuǎn)回原來的地方,煞是可愛。

  法國(guó)的天才冀師杰克··瓦克遜,于1738年發(fā)明了一直機(jī)器鴨,他會(huì)游泳、喝水、吃東西和排泄,還會(huì)嘎嘎叫。

瑞士鐘表名匠德羅斯父子三人于公元1768~1774年間,設(shè)計(jì)制造出三個(gè)像真人一樣大小的機(jī)器人——寫字偶人、繪圖偶人和彈風(fēng)琴偶人。它們是由凸輪控制和彈簧驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)機(jī)器,至今還作為國(guó)寶保存在瑞士納切特爾市藝術(shù)和歷史博物館內(nèi)。同時(shí),還有德國(guó)梅林制造的巨型泥塑偶人“巨龍哥雷姆”,日本物理學(xué)家細(xì)川半藏設(shè)計(jì)的各種自動(dòng)機(jī)械圖形,法國(guó)杰夸特設(shè)計(jì)的機(jī)械式可編程織造機(jī)等。

1770年,美國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種報(bào)時(shí)鳥,一到整點(diǎn),這種鳥的翅膀、頭和喙便開始運(yùn)動(dòng),同時(shí)發(fā)出叫聲,他的主彈簧驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),是活塞壓縮空氣而發(fā)出叫聲,同時(shí)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)翅膀、頭運(yùn)動(dòng)。

1893年,加拿大摩爾設(shè)計(jì)的能行走的機(jī)器人“安德羅丁”,是以蒸汽為動(dòng)力的。這些機(jī)器人工藝珍品,標(biāo)志著人類在機(jī)器人從夢(mèng)想到現(xiàn)實(shí)這一漫長(zhǎng)道路上,前進(jìn)了一大步。

  二、近代機(jī)器人的發(fā)展

1920年,原捷克斯洛伐克劇作家卡雷爾·凱培克在他的科幻情節(jié)劇《羅薩姆的萬(wàn)能機(jī)器人》中,第一次提出了“機(jī)器人” (Robot)這個(gè)名詞,被當(dāng)成了機(jī)器人一詞的起源。在捷克語(yǔ)中,Robot這個(gè)詞是指一個(gè)賦役的努力。

20世紀(jì)初期,機(jī)器人已躁動(dòng)于人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的母胎之中,人們含有幾分不安地期待著它的誕生。他們不知道即將問世的機(jī)器人將是個(gè)寵兒,還是個(gè)怪物。針對(duì)人類社會(huì)對(duì)即將問世的機(jī)器人的不安,美國(guó)著名科學(xué)幻想小說家阿西莫夫于1950年在他的小說《我是機(jī)器人》中,首先使用了機(jī)器人學(xué)(Robotics)這個(gè)詞來描述與機(jī)器人有關(guān)的科學(xué),并提出了有名的“機(jī)器人三守則”:

 ?。?/span>1) 機(jī)器人必須不危害人類,也不允許他眼看人將受害而袖手旁觀;

  (2) 機(jī)器人必須絕對(duì)服從于人類,除非這種服從有害于人類;

 ?。?/span>3) 機(jī)器人必須保護(hù)自身不受傷害,除非為了保護(hù)人類或者是人類命令它做出犧牲。

  這三條守則,給機(jī)器人社會(huì)賦以新的倫理性,并使機(jī)器人概念通俗化更易于為人類社會(huì)所接受。至今,它仍為機(jī)器人研究人員、設(shè)計(jì)制造廠家和用戶,提供了十分有意義的指導(dǎo)方針。

??蓪C(jī)器人分為三代。第一代是可編程機(jī)器人(如圖一)。這類機(jī)器人一般可以根據(jù)操作員所編的程序,完成一些簡(jiǎn)單的重復(fù)性操作。這一帶機(jī)器人從20世紀(jì)60年代后半期開始投入使用,目前他在工業(yè)界得到了廣泛應(yīng)用。第二代是感知機(jī)器人(如圖二),即自適應(yīng)機(jī)器人,它是在第一代機(jī)器人的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,具有不同程度的“感知”能力。這類機(jī)器人在工業(yè)界已有應(yīng)用。第三代機(jī)器人將具有識(shí)別、推理、規(guī)劃和學(xué)習(xí)等智能機(jī)制,它可以把感知和行動(dòng)智能化結(jié)合起來,因此能在非特定的環(huán)境下作業(yè),故稱之為智能機(jī)器人(如圖三)。目前,這類機(jī)器人處于試驗(yàn)階段,將向?qū)嵱没较虬l(fā)展。

 今日工業(yè)機(jī)器人的最早研究可追溯到第二次大戰(zhàn)后不久。在40年代后期,橡樹嶺和阿爾貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室就已開始實(shí)施計(jì)劃,研制遙控式機(jī)械手,用于搬運(yùn)放射性材料。這些系統(tǒng)是“主從”型的,用語(yǔ)準(zhǔn)確地“模仿”操作員手和臂的動(dòng)作。主機(jī)械手由使用者進(jìn)行導(dǎo)引做一連串動(dòng)作,而從機(jī)械手盡可能準(zhǔn)確地模仿主機(jī)械手的動(dòng)作,后來用機(jī)械耦合主從機(jī)械手的動(dòng)作加入力的反饋,使操作員能夠感覺到從機(jī)械手及其環(huán)境之間產(chǎn)生的力。50年代中期,機(jī)械手中的機(jī)械耦合被液壓裝置所取代,如通用電氣公司的“巧手人”機(jī)器人和通用制造廠的“怪物”I型機(jī)器人。1954G.C.Devol提出了“通用重復(fù)操作機(jī)器人”的方案,并在1961年獲得了專利。同一時(shí)期誕生了利用肌肉生物電流控制的上臂假肢。

1958年,被譽(yù)為“工業(yè)機(jī)器人之父”的Joseph F.Engel Berger創(chuàng)建了世界上第一個(gè)機(jī)器人公司——UnimationUniveral Automation)公司,并參與設(shè)計(jì)了第一臺(tái)Unimate機(jī)器人(如圖四)。這是一臺(tái)用于壓鑄的五軸液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)器人,手臂的控制由一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成。它采用了分離式固體數(shù)控元件,并裝有存儲(chǔ)信息的磁鼓,能夠記憶完成180個(gè)工作步驟。與此同時(shí),另一家美國(guó)公司——AMF公司也開始研制工業(yè)機(jī)器人,即VersatranVersatile Transfer)機(jī)器人。它主要用于機(jī)器之間的物料運(yùn)輸、采用液壓驅(qū)動(dòng)。該機(jī)器人的手臂可以繞底座回轉(zhuǎn),沿垂直方向升降,也可以沿半徑方向伸縮。一般認(rèn)為UnimateVersatran機(jī)器人是世界上最早的工業(yè)機(jī)器人。

1959年,美國(guó)Consolidated Controls公司研制出第一代工業(yè)機(jī)器人原型。1960年美國(guó)機(jī)床鑄造公司(AMF)生產(chǎn)出圓柱坐標(biāo)的VERSATRAN型機(jī)器人,可做點(diǎn)位和軌跡控制,同年第一批電焊機(jī)器人用于工業(yè)生產(chǎn)。隨后,美國(guó)Unimation公司研制出球坐標(biāo)的UNIMATE型機(jī)器人,它采用電液伺候驅(qū)動(dòng),磁鼓存儲(chǔ),可完成近200種示教在線動(dòng)作。

  可以說,60年代和70年代是機(jī)器人發(fā)展最快、最好的時(shí)期,這期間的各項(xiàng)研究發(fā)明有效地推動(dòng)了機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和推廣

編程機(jī)器人是一種新穎而有效的制造工具,但到了60年代,利用傳感器反饋大大增強(qiáng)機(jī)器人柔性的趨勢(shì)就已經(jīng)很明顯了。60年代早期,H.A.厄恩斯特于1962年介紹了帶有觸覺傳感器的計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手的研制情況。這種稱為MH-1的裝置能“感覺”到塊狀材料,用此信息控制機(jī)械手,把塊狀材料堆起來,無需操作員幫助。這種工作是機(jī)器人在合理的非結(jié)構(gòu)性環(huán)境中具有自適應(yīng)特性的一例。機(jī)械手系統(tǒng)是六自由度ANL Model-8型操作機(jī),由一臺(tái)TX-O計(jì)算機(jī)通過接口裝置進(jìn)行控制。此研究項(xiàng)目后來成為MAC計(jì)劃的一部分,在機(jī)械手上又增加了電視攝像機(jī),開始進(jìn)行機(jī)器感覺研究。與此同時(shí),湯姆威克和博奈也于1962年研制出一種裝有壓力傳感器的手爪樣機(jī),可檢測(cè)物體,并向電機(jī)輸入反饋信號(hào),啟動(dòng)一種或兩種抓取方式。一旦手爪接觸到物體,與物體大小和質(zhì)量成比例的信息就通過這些壓力敏感元件傳輸?shù)接?jì)算機(jī)1963年,美國(guó)機(jī)械鑄造公司推出了VERSATRAN機(jī)器人商品,同年初,還研制了多種操作機(jī)手臂,如Roehampton型和Edinburgh型手臂。

  在60年代后期,麥卡錫于1968年和他在斯坦福工人智能實(shí)驗(yàn)室的同事報(bào)告了有手、眼和耳(即機(jī)械手、電視攝象機(jī)和拾音器)的計(jì)算機(jī)的開發(fā)情況。他們表演了一套能識(shí)別語(yǔ)音命令、“看見”散放在桌面上的方塊和按指令進(jìn)行操作的系統(tǒng)。皮珀也在1968年研究了計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題。在1971年卡恩和羅恩分析了機(jī)械限位手臂開關(guān)式(最短時(shí)間)控制的動(dòng)力學(xué)和控制問題。

  這時(shí),其他國(guó)家(特別是日本)也開始認(rèn)識(shí)到工業(yè)機(jī)器人的潛力。早在1968年,日本川崎重工業(yè)公司與Unimation公司談判,購(gòu)買了其機(jī)器人專利。1969年,機(jī)器人出現(xiàn)了不尋常的新發(fā)展,通用電氣公司為誒過陸軍研制了一種試驗(yàn)性步行車。同年,研制出了“波士頓”機(jī)械手,次年又研制出了“斯坦?!睓C(jī)械手。后者裝有攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)控制器。把這些機(jī)械手用作機(jī)器人的操作機(jī),是一些重大的機(jī)器人研究工作開始了。對(duì)“斯坦?!睓C(jī)械手所做的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是根據(jù)各種策略自動(dòng)地堆放狀材料。在當(dāng)時(shí)對(duì)于自動(dòng)機(jī)器人來說,這是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作。1974Cincinnati Milacron公司推出了第一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人,定名為“The Tomorrow Tool”。它能舉起重達(dá)45.36kg的物體,并能跟蹤裝配線上的各種移動(dòng)物體。

在此期間,智能機(jī)器人的研究也有進(jìn)展,1961年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出有觸覺的MH-1機(jī)器人,在計(jì)算機(jī)控制下用來處理放射性材料。1968年美國(guó)斯坦福大學(xué)研制出名為SHAKEY的智能移動(dòng)機(jī)器人。從60年代后期起,噴漆、弧焊機(jī)器人相繼在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用,由加工中心和工業(yè)機(jī)器人組成的柔性加工單元標(biāo)志著單件小批生產(chǎn)方式的一個(gè)新的高度。幾個(gè)工業(yè)化國(guó)家競(jìng)相開展了具有視覺、觸覺、多手、多足,能超越障礙、鉆洞、爬墻、水下移動(dòng)的各種智能機(jī)器人的研究工作,并開始在海洋開發(fā)、空間探索和核工業(yè)中試用。整個(gè)60年代,機(jī)器人技術(shù)雖然取得了如上列舉的許多進(jìn)展,建立了產(chǎn)業(yè)并生產(chǎn)了多種機(jī)器人商品,但是在這一階段多數(shù)工業(yè)部門對(duì)應(yīng)用機(jī)器人還持觀望態(tài)度,機(jī)器人在工業(yè)應(yīng)用方面的進(jìn)展并不快。

  在70年代,大量的研究工作把重點(diǎn)放在使用外部傳感器來改善機(jī)械手的操作。1973年博爾斯和保羅在斯坦福使用視覺和力反饋,表演了與PDP-10計(jì)算機(jī)相連由計(jì)算機(jī)控制的“斯坦福”機(jī)械手,用于裝配自動(dòng)水泵。幾乎同時(shí),IBM公司的威爾和格羅斯曼在1975年研制了一個(gè)帶有觸覺和力覺傳感器的計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械手,用于完成20個(gè)零件的打字機(jī)機(jī)械裝配工作。1974年,麻省理工學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)室的井上對(duì)力反饋的人工智能作了研究。在精密裝配作業(yè)中,用一種著陸導(dǎo)航搜索技術(shù)進(jìn)行初始定位。內(nèi)文斯等人于1974年在德雷珀實(shí)驗(yàn)室研究了基于依從性的傳感技術(shù)。這項(xiàng)研究發(fā)展為一種被動(dòng)柔順(稱為間接中心柔順,RCC)裝置,它與機(jī)械手最后一個(gè)關(guān)節(jié)的安裝板相連,用于緊配合裝配。同年,貝杰茨在噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室為空間開發(fā)計(jì)劃用的擴(kuò)展性“斯坦?!睓C(jī)械手提供了一種基于計(jì)算機(jī)的力矩控制技術(shù)。從那以后相繼提出了多種不同的用于機(jī)械手伺候的控制方法。

1979Unimation公司推出了PUMA系列工業(yè)機(jī)器人,他是全電動(dòng)驅(qū)動(dòng)、關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)、多CPU二級(jí)微機(jī)控制、采用VAL專用語(yǔ)言,可配置視覺、觸覺的力覺感受器的,技術(shù)較為先進(jìn)的機(jī)器人。同年日本山梨大學(xué)的牧野洋研制成具有平面關(guān)節(jié)的SCARA型機(jī)器人。整個(gè)70年代,出現(xiàn)了更多的機(jī)器人商品,并在工業(yè)生產(chǎn)中逐步推廣應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、控制技術(shù)和人工智能的發(fā)展,機(jī)器人的研究開發(fā),無論就水平和規(guī)模而言都得到迅速發(fā)展。據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì),到1980年全世界約有2萬(wàn)余臺(tái)機(jī)器人在工業(yè)中應(yīng)用。

  進(jìn)入80年代后,機(jī)器人生產(chǎn)繼續(xù)保持70年代后期的發(fā)展勢(shì)頭。到80年代中期機(jī)器人制造業(yè)成為發(fā)展最快和最好的經(jīng)濟(jì)部門之一。機(jī)器人在工業(yè)中開始普及應(yīng)用,工業(yè)化國(guó)家的機(jī)器人產(chǎn)值近幾年以年均20%~40%的增長(zhǎng)率上升。1984年全世界機(jī)器人使用總臺(tái)數(shù)是1980年的四倍,到1985年底,這一數(shù)字已達(dá)到14萬(wàn)臺(tái),1990年達(dá)到30萬(wàn)臺(tái)左右,其中高性能的機(jī)器人所占比例將不斷增加,特別是各種裝配機(jī)器人的產(chǎn)量增長(zhǎng)較快,和機(jī)器人配套使用的機(jī)器視覺技術(shù)和裝置正在迅速發(fā)展。1985年前后,FANUCGMF公司又先后推出交流伺候驅(qū)動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品。

80年代后期,由于傳統(tǒng)機(jī)器人用戶應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)飽和,從而造成工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的積壓,不少機(jī)器人廠家倒閉或被兼并,是國(guó)際機(jī)器人學(xué)研究和機(jī)器人產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)不景氣。到90年代初,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)復(fù)蘇和繼續(xù)發(fā)展跡象。但是,好景不長(zhǎng),1993~1994年又跌入低谷。1995年后,世界機(jī)器人數(shù)量逐年增加,增長(zhǎng)率也較高,1998年丹麥樂高公司推出了機(jī)器人套件,讓機(jī)器人的制造變得像搭積木一樣相對(duì)簡(jiǎn)單又能任意拼裝,從而使機(jī)器人開始走入個(gè)人世界。機(jī)器人學(xué)以較好的發(fā)展勢(shì)頭進(jìn)入21世紀(jì)。2002年丹麥iRobot公司推出了吸塵器機(jī)器人Roomba(如圖五),他能避開障礙,自動(dòng)設(shè)計(jì)行進(jìn)路線,還能在電量不足時(shí),自動(dòng)駛向充電座,這是目前世界上銷量最大、最商業(yè)化的家用機(jī)器人。近年來,全球機(jī)器人行業(yè)發(fā)展迅速,2007年全球機(jī)器人行業(yè)總銷售量比2006年增長(zhǎng)10%。人性化、重型化、智能化已經(jīng)成為未來機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)。現(xiàn)在全世界服役的工業(yè)機(jī)器人總數(shù)在100萬(wàn)臺(tái)以上。此外,還有數(shù)百萬(wàn)服務(wù)機(jī)器人在運(yùn)行。

  阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)中,美國(guó)軍方領(lǐng)導(dǎo)人決定向阿富汗派遣一種名為“大狗”的新型機(jī)器人,作為增兵計(jì)劃的一部分。與以往各種機(jī)器人不同的是,“大狗”并不依靠輪子行進(jìn),而是通過其身下的四條“鐵腿”。美媒體報(bào)道稱,美軍正在將阿富汗作為測(cè)試這種具有高機(jī)動(dòng)能力的機(jī)器人的試驗(yàn)場(chǎng)。

  在過去30~40年間,機(jī)器人學(xué)和機(jī)器人技術(shù)獲得引人注目的發(fā)展,具體體現(xiàn)在:①機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在全世界迅速發(fā)展;②機(jī)器人的應(yīng)用范圍遍及工業(yè)、科技和國(guó)防的各個(gè)領(lǐng)域;③形成了新的學(xué)科——機(jī)器人學(xué);④機(jī)器人向智能化方向發(fā)展;⑤服務(wù)機(jī)器人成為機(jī)器人的新秀而迅猛發(fā)展。

  我國(guó)是從20世紀(jì)80年代開始涉足機(jī)器人領(lǐng)域的研究和應(yīng)用的。1986年,我國(guó)開展了“七五”機(jī)器人攻關(guān)計(jì)劃,1987年,我國(guó)的“863”高技術(shù)計(jì)劃將機(jī)器人方面的研究開發(fā)列入其中。目前我國(guó)從事機(jī)器人研究和應(yīng)用開發(fā)的主要是高校及有關(guān)科研院所等。最初我國(guó)在機(jī)器人技術(shù)方面研究的主要目的是跟蹤國(guó)際先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)。隨后,我國(guó)在機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用方面取得了很大的成就,主要研究成果有:哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制的兩足步行機(jī)器人,北京自動(dòng)化研究所1993年研制的噴涂機(jī)器人,1995年完成的高壓水切割機(jī)器人,沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所研制完成的有纜深潛300m機(jī)器人、無纜深潛機(jī)器人、遙控移動(dòng)作業(yè)機(jī)器人。

  我國(guó)在仿人形機(jī)器人方面,也取得很大的進(jìn)展。例如,中國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)經(jīng)過10年的努力,于2000年成功地研制出我國(guó)第一個(gè)仿人形機(jī)器人——“先行者”,其身高140厘米,重20公斤。它有與人類似的軀體、頭部、眼睛、雙臂和雙足,可以步行,也有一定的語(yǔ)言功能。它每秒走一步到兩步,但步行質(zhì)量較高:既可在平地上穩(wěn)步向前,還可自如地轉(zhuǎn)彎、上坡;既可以在已知的環(huán)境中步行,還可以在小偏差、不確定的環(huán)境中行走。

  三、未來機(jī)器人的展望

  展望未來,對(duì)機(jī)器人的需求是多面的。在制造工業(yè)由于多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品的商品壽命逐漸縮短,品種需求加多,這就促使產(chǎn)品的生產(chǎn)就要從傳統(tǒng)的單一品種成批大量生產(chǎn)逐步向多品種小批量柔性生產(chǎn)過渡。有各種加工裝備、機(jī)器人、物料傳送裝置和自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)組成的柔性制造系統(tǒng),以及由計(jì)算機(jī)統(tǒng)一調(diào)度的更大規(guī)模的集成制造系統(tǒng)將逐步成為制造工業(yè)的主要生產(chǎn)手段之一。

  現(xiàn)在工業(yè)上運(yùn)行的90%以上的機(jī)器人,都不具有智能。隨著工業(yè)機(jī)器人數(shù)量的快速增長(zhǎng)和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,對(duì)機(jī)器人的工作能力也提出了更高的要求,特別是需要各種具有不同程度智能的機(jī)器人和特種機(jī)器人。這些智能機(jī)器人,有的能夠模擬人類用兩條腿走路,可在凹凸不平的地面上行走移動(dòng);有的具有視覺和觸覺功能,能夠進(jìn)行獨(dú)立操作、自動(dòng)裝配和產(chǎn)品檢驗(yàn);有的具有自主控制和決策能力。這些智能機(jī)器人,不僅應(yīng)用各種反饋傳感器,而且還運(yùn)用人工智能中各種學(xué)習(xí)、推理和決策技術(shù)。智能機(jī)器人還應(yīng)用許多最新的智能技術(shù),如臨場(chǎng)感技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、多真體技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遺傳算法和遺傳編程、放聲技術(shù)、多傳感器集成和融合技術(shù)以及納米技術(shù)等??梢哉f,智能機(jī)器人將是未來機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的方向。



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