機(jī)器人發(fā)展史、現(xiàn)狀及展望ppt課件

機(jī)器人技術(shù)發(fā)展,機(jī)器人的發(fā)展史,機(jī)器人大致經(jīng)歷了三個成長階段，也即三個時代：第一代為簡單個體機(jī)器人第二代為群體勞動機(jī)器人第三代為類似人類的智能機(jī)器人，它的未來發(fā)展方向是有知覺、有思維、能與人對話。,第一代機(jī)器人屬于示教再現(xiàn)型，第二代則具備了感覺能力，第三代機(jī)器人是智能機(jī)器人，它不僅具備了感覺能力，而且還具有獨(dú)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(fù)雜的動作。智能機(jī)器人在發(fā)生故障時，通過自我診斷裝置能自我診斷出發(fā)生故障部位，并能自我修復(fù)。今天，智能機(jī)器人的應(yīng)用范圍大大地擴(kuò)展了。除工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)外，機(jī)器人已應(yīng)用到各行各業(yè)，并已初步具備了人類的特點(diǎn)。機(jī)器人向著智能化、擬人化發(fā)展的道路，是沒有止境的。,第一代工業(yè)實(shí)用機(jī)器人“尤尼梅特”,第二代機(jī)器人,2007年9月28日，在西班牙的巴塞羅那，第二代“阿西莫”雙腳步行機(jī)器人亮相并表演踢足球。,2007年9月28日，在西班牙的巴塞羅那，第二代“阿西莫”雙腳步行機(jī)器人亮相并表演上樓梯。,第三代機(jī)器人第三代機(jī)器人是智能機(jī)器人，它是利用各種傳感器、測量器等來獲取環(huán)境信息，然后利用智能技術(shù)進(jìn)行識別、理解、推理最后作出規(guī)劃決策，能自主行動實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的高級機(jī)器人。,機(jī)器人在水中游泳,計算機(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，移動機(jī)器人和機(jī)器人的視覺和觸覺等技術(shù)就是典型的代表。,由于這些技術(shù)的發(fā)展，推動了機(jī)器人概念的延伸。在研究和開發(fā)未知及在不確定環(huán)境下作業(yè)的機(jī)器人的過程中，人們逐步認(rèn)識到機(jī)器人技術(shù)的本質(zhì)是感知、決策、行動和交互技術(shù)的結(jié)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(tǒng)稱為智能機(jī)器人。,現(xiàn)代機(jī)器人的發(fā)展機(jī)器人若是具有認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)能力、思維能力以及適應(yīng)環(huán)境的能力就屬于智能機(jī)器人了。智能機(jī)器人一般由三大部分組成：運(yùn)動部分、智能部分和感覺部分。運(yùn)動部分，包括行走機(jī)構(gòu)、機(jī)械手、手爪；智能部分，包括有認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)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(jī)器人由感覺裝置感受到外界環(huán)境的狀況，產(chǎn)生信息，并由電腦進(jìn)行識別。電腦中存儲許多知識，也就是存儲許多規(guī)則和數(shù)據(jù)。電腦根據(jù)已有的知識，對得到的外界信號加以分析、判斷、推理，最后做出決策，產(chǎn)生控制信號，驅(qū)動機(jī)器人的行走的任務(wù)機(jī)構(gòu)、機(jī)械手和手爪運(yùn)動，完成操作。這樣，不但能適應(yīng)外界環(huán)境的變化，而且還能完成復(fù)雜。,智能機(jī)器人的功能與人更接近了，但是它與人相比還相差很遠(yuǎn)。人有智力、情感和意識。目前最高級機(jī)器人的智力也只相當(dāng)于小孩子的智力，但沒有感情和意識(有的機(jī)器人有表情，但還沒有感情)。,機(jī)器人樂隊,智能機(jī)器人的發(fā)展方向,類人型智能機(jī)器人，這是人類夢想的機(jī)器人美國本田汽車公司設(shè)計的機(jī)器人ASIMO，它是音樂會的指揮。ASIMO身高130厘米，外殼為白色。,禮儀機(jī)器人非接觸傳感器和接觸傳感器相當(dāng)于人的五官，使機(jī)器人能夠識別外界環(huán)境，而平衡覺和固有覺則是機(jī)器人感知本身狀態(tài)所不可缺少的傳感器。,二、外形并不向人類，但有機(jī)器智能,IRB1410在弧焊、物料搬運(yùn)和過程應(yīng)用領(lǐng)域歷經(jīng)考驗，性能卓越、經(jīng)濟(jì)效益顯著，資金回收周期短。,機(jī)器人及數(shù)控機(jī)床,工業(yè)機(jī)器人隨著制造業(yè)對機(jī)器人應(yīng)用的擴(kuò)展，工業(yè)機(jī)器人亟須滿足高速度、高精度、重載荷、智能化、多機(jī)協(xié)調(diào)等要求，以適應(yīng)更加復(fù)雜、精細(xì)、可靠、快節(jié)拍的作業(yè)。工業(yè)機(jī)器人與制造工藝、制造過程的融合、輔助系統(tǒng)的配合，也極大影響著制造系統(tǒng)的整體性能。同時，工業(yè)機(jī)器人從大規(guī)模生產(chǎn)線上封閉的工作站延伸到人和機(jī)器人緊密協(xié)作的共用開放作業(yè)空間時，人機(jī)協(xié)作和安全問題成為近年來新的熱點(diǎn)。,目前智能機(jī)器人根據(jù)其智能程度的不同，又可分為三種：,傳感型機(jī)器人機(jī)器人的本體上沒有智能單元只有執(zhí)行機(jī)構(gòu)和感應(yīng)機(jī)構(gòu)，它具有利用傳感信息（包括視覺、聽覺、觸覺、接近覺、力覺和紅外、超聲及激光等）進(jìn)行傳感信息處理、實(shí)現(xiàn)控制與操作的能力。,交互型機(jī)器人機(jī)器人通過計算機(jī)系統(tǒng)與操作員或程序員進(jìn)行人機(jī)對話，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的控制與操作。雖然具有了部分處理和決策功能，能夠獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)一些諸如軌跡規(guī)劃、簡單的避障等功能，但是還要受到外部的控制。,自主型機(jī)器人自主型機(jī)器人的本體上具有感知、處理、決策、執(zhí)行等模塊，可以就像一個自主的人一樣獨(dú)立地活動和處理問題。機(jī)器人世界杯的中型組比賽中使用的機(jī)器人就屬于這一類型。全自主移動機(jī)器人的最重要的特點(diǎn)在于它的自主性和適應(yīng)性。,總結(jié),智能機(jī)器人的最終目標(biāo)是仿人，這就要求人體醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、和仿生學(xué)的發(fā)展。目前，智能機(jī)器人具有較好的運(yùn)動能力，而心理活動方面技術(shù)的發(fā)展較難。,展望,目前，人類對智能機(jī)器人的研究在第三代的階段，第四代處于概念設(shè)計階段。真正意義上的第四代具有學(xué)習(xí)、思考、情感的智能機(jī)器人，而基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展還沒有能力提供這樣的技術(shù)，因而，第四代機(jī)器人人還在概念設(shè)計階段。,要使機(jī)器人成為我們生活中無處不在的東西，必須在下列