機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一

1、第一版： HYPERLINK l 第一版現(xiàn)代機(jī)器人 現(xiàn)代機(jī)器人 HYPERLINK l 第二版機(jī)器人分類第一版： HYPERLINK l 第一版現(xiàn)代機(jī)器人 現(xiàn)代機(jī)器人 HYPERLINK l 第二版機(jī)器人分類 分類機(jī)器人博覽（JQRBL）第一期 2005年5月28日星期一 HYPERLINK l 返回 返 回 第 版機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，自60年代初問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)歷40余年的發(fā)展已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。走向成熟的工業(yè)機(jī)器人，各種用途的特種機(jī)器人的實(shí)用化，昭示著機(jī)器人 技術(shù)燦爛的明天。 但大家是否可以 給耳熟能詳?shù)?機(jī)器人一個(gè)準(zhǔn) 確的定義呢？有人認(rèn)為機(jī)器人無(wú)所不能，有人認(rèn)為機(jī)器人必

2、須像人。那么，何為機(jī)器人？靠近它，了解它。為了防止機(jī)器人傷害人類，科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“機(jī)器人三原則機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，自60年代初問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)歷40余年的發(fā)展已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。走向成熟的工業(yè)機(jī)器人，各種用途的特種機(jī)器人的實(shí)用化，昭示著機(jī)器人 技術(shù)燦爛的明天。 但大家是否可以 給耳熟能詳?shù)?機(jī)器人一個(gè)準(zhǔn) 確的定義呢？有人認(rèn)為機(jī)器人無(wú)所不能，有人認(rèn)為機(jī)器人必須像人。那么，何為機(jī)器人？靠近它，了解它。為了防止機(jī)器人傷害人類，科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“機(jī)器人三原則”： 1、機(jī)器人不應(yīng)傷害人類； 2、機(jī)器人應(yīng)遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外； 3、

3、機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己，與第一條相抵觸者除外。 這是給機(jī)器人賦予的倫理性綱領(lǐng)。機(jī)器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機(jī)器人開(kāi)發(fā)的準(zhǔn)則。中國(guó)工程院院長(zhǎng)宋健指出：“機(jī)器人學(xué)的進(jìn)步和應(yīng)用是20世紀(jì)自動(dòng)控制最有說(shuō)服力的成就，是當(dāng)代最高意義上的自動(dòng)化”。機(jī)器人技術(shù)綜合了多學(xué)科的發(fā)展成果，代表了高技術(shù)的發(fā)展前沿，它在人類生活應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大正引起國(guó)際上重新認(rèn)識(shí)機(jī)器人。第三版： HYPERLINK l 第三版機(jī)器人的鼻子 機(jī)器人的鼻子 HYPERLINK l 第四版機(jī)器人的耳朵 耳朵 HYPERLINK l 第四版機(jī)器人的手腳 手腳1999年6月，日本索尼公司宣布，將在日本和美國(guó)限量銷售索尼公司研制的娛樂(lè)仿人1999

4、年6月，日本索尼公司宣布，將在日本和美國(guó)限量銷售索尼公司研制的娛樂(lè)仿人機(jī)器人機(jī)器小狗“愛(ài)寶”。首次投放市場(chǎng)的是5000臺(tái)限量版的ERS110型“愛(ài)寶”，其中在日本投放3000臺(tái)，在美國(guó)投放2000臺(tái)。人們對(duì)“愛(ài)寶”的熱情出乎商家的預(yù)料，在日本投放的3000臺(tái)“愛(ài)寶”在20分鐘內(nèi)就宣布售罄，在美國(guó)投放的2000臺(tái)也在4天內(nèi)售完。為了滿足消費(fèi)者的需求，索尼公司于1999年11月決定在日本、美國(guó)和歐洲的部分國(guó)家再投放10000臺(tái)特定版的ERS111型“愛(ài)寶”機(jī)器小狗。這就是仿人機(jī)器人，仿人型機(jī)器人是多門基礎(chǔ)學(xué)科、多項(xiàng)高技術(shù)的集成，代表了機(jī)器人的尖端技術(shù)。因此，仿人形機(jī)器人是當(dāng)代科技的研究熱點(diǎn)之一。仿

5、人型機(jī)器人不僅是一個(gè)國(guó)家高科技綜合水平的重要標(biāo)志，也在人類生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途。目前，我國(guó)仿人形機(jī)器人研究與世界先進(jìn)水平相比還有差距。我國(guó)科技工作者正在努力向前，我們熱切地期盼著我們自己水平更高的、功能更強(qiáng)的仿人型機(jī)器人與大家見(jiàn)面。第五版：第五版： HYPERLINK l 第五版機(jī)器人的女友引發(fā)爭(zhēng)議 機(jī)器人女友引發(fā)爭(zhēng)議第七版第七版： HYPERLINK l 第七版機(jī)器人樂(lè)隊(duì) 機(jī)器人樂(lè)隊(duì) HYPERLINK l 第七版消防機(jī)器人 消防機(jī)器人第十二版： HYPERLINK l 第十二版樹(shù)木球果采集機(jī)器人第十二版： HYPERLINK l 第十二版樹(shù)木球果采集機(jī)器人 樹(shù)木球果采集機(jī)器人覽！出版

6、日期：2005年5月28日 主編：土星（宇宙工作室） 第一期（共12版） 刊號(hào)：出版日期：2005年5月28日 主編：土星（宇宙工作室） 第一期（共12版） 刊號(hào)：DSFK0551344我國(guó)工業(yè)機(jī)器人起步于70年代初期，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，大致經(jīng)歷了3個(gè)階段：70年代的萌芽期，80年代的開(kāi)發(fā)期和90年代的適用化期。70年代是世界科技發(fā)展的一個(gè)里程碑：人類登上了月球，實(shí)現(xiàn)了金星、火星的軟著陸。我國(guó)也發(fā)射了人造衛(wèi)星。世界上工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用掀起一個(gè)高潮，尤其在日本發(fā)展更為迅猛，它補(bǔ)充了日益短缺的勞動(dòng)力。在這種背景下，我國(guó)于1972年開(kāi)始研制自己的工業(yè)機(jī)器人。我國(guó)工業(yè)機(jī)器人起步于70年代初期，經(jīng)過(guò)20多

7、年的發(fā)展，大致經(jīng)歷了3個(gè)階段：70年代的萌芽期，80年代的開(kāi)發(fā)期和90年代的適用化期。70年代是世界科技發(fā)展的一個(gè)里程碑：人類登上了月球，實(shí)現(xiàn)了金星、火星的軟著陸。我國(guó)也發(fā)射了人造衛(wèi)星。世界上工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用掀起一個(gè)高潮，尤其在日本發(fā)展更為迅猛，它補(bǔ)充了日益短缺的勞動(dòng)力。在這種背景下，我國(guó)于1972年開(kāi)始研制自己的工業(yè)機(jī)器人。 進(jìn)入80年代后，在高技術(shù)浪潮的沖擊下，隨著改革開(kāi)放的不斷深入，我國(guó)機(jī)器人技術(shù)的開(kāi)發(fā)與研究得到了政府的重視與支持。“七五”期間，國(guó)家投入資金，對(duì)工業(yè)機(jī)器人及其零部件進(jìn)行攻關(guān)，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)器人成套技術(shù)的開(kāi)發(fā)，研制出了噴涂、點(diǎn)焊、弧焊和搬運(yùn)機(jī)器人。1986年國(guó)家高技術(shù)

8、研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）開(kāi)始實(shí)施，智能機(jī)器人主題跟蹤世界機(jī)器人技術(shù)的前沿，經(jīng)過(guò)幾年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特種機(jī)器人。從90年代初期起，我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入實(shí)現(xiàn)兩個(gè)根本轉(zhuǎn)變時(shí)期，掀起了新一輪的經(jīng)濟(jì)體制改革和技術(shù)進(jìn)步熱潮，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人又在實(shí)踐中邁進(jìn)一大步，先后研制出了各種用途的工業(yè)機(jī)器人。，并實(shí)施了一批機(jī)器人應(yīng)用工程，形成了一批機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地，為我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎(chǔ)。HELLO 隨著計(jì)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(dòng)機(jī)器人和機(jī)器人的視覺(jué)和觸覺(jué)等技術(shù)就是典型的代表。由于這些技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了機(jī)器人概念的延伸。8

9、0年代，將具有感覺(jué)、思考、決策和動(dòng)作能力的系統(tǒng)稱為智能機(jī)器人，這是一個(gè)概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導(dǎo)了機(jī)器人技術(shù)的研究和應(yīng)用，而且又賦予了機(jī)器人技術(shù)向深廣發(fā)展的巨大空間，水下機(jī)器人、空間機(jī)器人、空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、微小型機(jī)器人等各種用途的機(jī)器人相繼問(wèn)世，許多夢(mèng)想成為了現(xiàn)實(shí)。將機(jī)器人的技術(shù)（如傳感技術(shù)、智能技術(shù)、控制技術(shù)等）擴(kuò)散和滲透到各個(gè)領(lǐng)域形成了各式各樣的新機(jī)器機(jī)器人化機(jī)器。當(dāng)前與信息技術(shù)的交互和融合又產(chǎn)生了“HELLO 隨著計(jì)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(dòng)機(jī)器人和機(jī)器人的視覺(jué)和觸覺(jué)等技術(shù)就是典型的代表。由于這些技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)

10、了機(jī)器人概念的延伸。80年代，將具有感覺(jué)、思考、決策和動(dòng)作能力的系統(tǒng)稱為智能機(jī)器人，這是一個(gè)概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導(dǎo)了機(jī)器人技術(shù)的研究和應(yīng)用，而且又賦予了機(jī)器人技術(shù)向深廣發(fā)展的巨大空間，水下機(jī)器人、空間機(jī)器人、空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、微小型機(jī)器人等各種用途的機(jī)器人相繼問(wèn)世，許多夢(mèng)想成為了現(xiàn)實(shí)。將機(jī)器人的技術(shù)（如傳感技術(shù)、智能技術(shù)、控制技術(shù)等）擴(kuò)散和滲透到各個(gè)領(lǐng)域形成了各式各樣的新機(jī)器機(jī)器人化機(jī)器。當(dāng)前與信息技術(shù)的交互和融合又產(chǎn)生了“軟件機(jī)器人”、“網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人”的名稱，這也說(shuō)明了機(jī)器人所具有的創(chuàng)新活力。作為機(jī)器人產(chǎn)品最早的實(shí)用機(jī)型（示教再現(xiàn)）是1962年美國(guó)AMF公司推出的“VE

11、RSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。這些工業(yè)機(jī)器人的控制方式與數(shù)控機(jī)床大致相似，但外形特征迥異，主要由類似人的手和臂組成。宇宙工作室出版 聯(lián)系地址：地球村機(jī)器人研究所 HYPERLINK E-MAIL： HYPERLINK mailto:jqrbl jqrbl 宇宙工作室出版 聯(lián)系地址：地球村機(jī)器人研究所 HYPERLINK E-MAIL： HYPERLINK mailto:jqrbl jqrbl 我國(guó)的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機(jī)器人分為兩大類，即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之

12、外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人，包括：服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。在特種機(jī)器人中，有些分支發(fā)展很快，有獨(dú)立成體系的趨勢(shì)，如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、微操作機(jī)器人等。目前，國(guó)際上的機(jī)器人學(xué)者，從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類：制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機(jī)器人，這和我國(guó)的分類是一致的。關(guān)于機(jī)器人如何分類，國(guó)際上沒(méi)有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有的按負(fù)載重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按結(jié)構(gòu)分，有的按應(yīng)用領(lǐng)域分。一般的分類方式分為：操作型機(jī)器人，程控型機(jī)器人，示教再現(xiàn)機(jī)器人，數(shù)控型機(jī)器人，感覺(jué)控制機(jī)器

13、人，適應(yīng)控制機(jī)器人等。機(jī)器人在踢乒乓球。機(jī)器人為盲人帶路。20世紀(jì)，人類取得了輝煌的成就，從量子理論、相對(duì)論的創(chuàng)立，原子能的應(yīng)用，脫氧核糖核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，到信息技術(shù)的騰飛，人類基因組工作草圖的繪就，世界科技發(fā)生了深刻的變革。信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、海洋技術(shù)、航空航天技術(shù)等都取得了重大突破，極大地提高了社會(huì)生產(chǎn)力。 機(jī)器人就是偉大的發(fā)明，它經(jīng)歷40年的發(fā)展已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。工業(yè)機(jī)器人在經(jīng)歷了誕生成長(zhǎng)成熟期。人的耳朵是僅次于眼睛的感覺(jué)器官，聲波扣擊耳膜，引起聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)的沖動(dòng)，沖動(dòng)傳給大腦的聽(tīng)覺(jué)區(qū)，因而引起人的聽(tīng)覺(jué)。機(jī)器人的耳朵通常是用“微音器”或錄音機(jī)來(lái)做的。被送到太空去

14、的遙控機(jī)器人，它的耳朵本身就是一架無(wú)線電接收機(jī)。 人的耳朵是十分靈敏的。我們能聽(tīng)到的最微弱的聲音，它對(duì)耳膜的壓強(qiáng)是每平方厘米只有一百億分之幾公斤。這個(gè)壓強(qiáng)的大小只是大氣壓強(qiáng)的一百億分之幾。可是用一種叫做鈦酸鋇的壓電材料做成的“耳朵”比人的耳朵更為靈敏，即使是火柴棍那樣細(xì)小的東西反射回來(lái)的聲波也能被它“聽(tīng)”的清清楚楚。如果用這樣的耳朵來(lái)監(jiān)聽(tīng)糧庫(kù)，那么在二到三公斤的糧食里的一條小蟲(chóng)爬動(dòng)的聲音也能被它準(zhǔn)確地“聽(tīng)”出來(lái)。 用壓電材料做成的“耳朵”之所以能夠聽(tīng)到聲音，其原因就是壓電材料在受到拉力或者壓力作用的時(shí)候能產(chǎn)生電壓，這種電壓能使電路發(fā)生變化。這種特性就叫做壓電效應(yīng)。當(dāng)它在聲波的作用下不斷被拉伸或

15、壓縮的時(shí)候，就產(chǎn)生了隨聲音信號(hào)變化而變化的電流，這種電流經(jīng)過(guò)放大器放大后送入電子計(jì)算機(jī)（相當(dāng)于人大腦的聽(tīng)區(qū)）進(jìn)行處理，機(jī)器人就能聽(tīng)到聲音了。 但是能聽(tīng)到聲音只是做到了第一步，更重要的是要能識(shí)別不同的聲音。目前人們已經(jīng)研制成功了能識(shí)別連續(xù)話音的裝置，它能夠以百分之九十九的比率，識(shí)別不是特別指定的人所發(fā)出的聲音，這項(xiàng)技術(shù)就使得電子計(jì)算機(jī)能開(kāi)始“聽(tīng)話”了。這將大大降低對(duì)電子計(jì)算機(jī)操作人員的特殊要求。操作人員可以用嘴直接向電子計(jì)算機(jī)發(fā)布指令，改變了人在操作機(jī)器的時(shí)候手和眼睛忙個(gè)不停而與此同時(shí)嘴巴和耳朵卻是閑著的狀況。一個(gè)人可以用聲音同時(shí)控制四面八方的機(jī)器，還可以對(duì)樓上樓下的機(jī)器同時(shí)發(fā)出指令，而且并不需

16、要照明，這樣就很適宜于在夜間或地下工作。這項(xiàng)技術(shù)也大大加速了電話的自動(dòng)回答，車票的預(yù)定以及資料查找等服務(wù)工作的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的進(jìn)程。 機(jī)器人要模仿動(dòng)物的一部分行為特征，自然應(yīng)該具有動(dòng)物腦的一部分功能。機(jī)器人的大腦就是我們所熟悉的電腦。但是光有電腦發(fā)號(hào)施令還不行，最基本的還得給機(jī)器人裝上各種感覺(jué)器官。我們?cè)谶@里著重介紹一下機(jī)器人的“手”和“腳”。 機(jī)器人必須有“手”和“腳”，這樣它才能根據(jù)電腦發(fā)出的“命令”動(dòng)作?！笆帧焙汀澳_”不僅是一個(gè)執(zhí)行命令的機(jī)構(gòu)，它還應(yīng)該具有識(shí)別的功能，這就是我們通常所說(shuō)的“觸覺(jué)”。由于動(dòng)物和人的聽(tīng)覺(jué)器官和視覺(jué)器官并不能感受所有的自然信息，所以觸覺(jué)器官就得以存在和發(fā)展。動(dòng)物對(duì)物

17、體的軟，硬，冷，熱等的感覺(jué)就是靠的觸覺(jué)器官。在黑暗中看不清物體的時(shí)候，往往要用手去摸一下，才能弄清楚。大腦要控制手，腳去完成指定的任務(wù)，也需要由手和腳的觸覺(jué)所獲得的信息反饋到大腦里，以調(diào)節(jié)動(dòng)作，使動(dòng)作適當(dāng)。人的眼睛是感覺(jué)之窗，人有80%以上的信息是靠視覺(jué)獲取，能否造出“人工眼”讓機(jī)器也能像人那樣識(shí)文斷字，看東西，這是智能自動(dòng)化的重要課題。關(guān)于機(jī)器識(shí)別的理論，方法和技術(shù)，稱為模式識(shí)別。所謂模式是指被判別的事件或過(guò)程，它可以是物理實(shí)體，如文字，圖片等，也可以是抽象的虛體，如氣候等。機(jī)器識(shí)別系統(tǒng)與人的視覺(jué)系統(tǒng)類似，由信息獲取，信息處理與特征抽取，判決分類等部分組成。 機(jī)器認(rèn)字 大家知道，信件投入郵筒

18、需經(jīng)過(guò)郵局工人分揀后才能發(fā)往各地。一人一天只能分揀2-3千封信，現(xiàn)在采用機(jī)器分揀，可以提高效率十多倍。機(jī)器認(rèn)字的原理與人認(rèn)字的過(guò)程大體相似。機(jī)器人的鼻子也就是用氣體自動(dòng)分析儀做成的。我國(guó)已經(jīng)研制成功了一種嗅敏儀，這種氣體分析儀不僅能嗅出丙酮、氯仿等四十多種氣體，還能夠嗅出人聞不出來(lái)但是卻可以導(dǎo)致人死亡的一氧化碳（也就是我們通常所用的煤氣）。這種嗅敏儀有一個(gè)由二氧化錫，氯化鈀等物質(zhì)燒結(jié)而成的探頭（相當(dāng)于鼻粘模）。當(dāng)它遇到某些種類氣體的時(shí)候，它的電阻就發(fā)生變化，這樣就可以通過(guò)電子線路做出相應(yīng)的顯示，用光或者用聲音報(bào)警。同時(shí)，用這種嗅敏儀還可以查出埋在地下的管道漏氣的位置。 現(xiàn)在利用各種原理制成的氣

19、體自動(dòng)分析儀已經(jīng)有很多種類，廣泛應(yīng)用于檢測(cè)毒氣，分析宇宙飛船座艙里的氣體成分，監(jiān)察環(huán)境等方面。這些氣體分析儀，原理和顯示都和電現(xiàn)象有關(guān)，所以人們把它叫做電子鼻。把電子鼻和電子計(jì)算機(jī)組合起來(lái)，就可以做成機(jī)器人的嗅覺(jué)系統(tǒng)了。 人能夠嗅出物質(zhì)氣味，分辨出周圍物質(zhì)的化學(xué)成分，這全是由上鼻道的粘模部分實(shí)現(xiàn)的。在人體鼻子的這個(gè)區(qū)域，在只有五平方厘米的面積上卻分布有五百萬(wàn)個(gè)嗅覺(jué)細(xì)胞。嗅覺(jué)細(xì)胞受到物質(zhì)的刺激，產(chǎn)生神經(jīng)脈沖傳送到大腦，就產(chǎn)生了嗅覺(jué)。人的鼻子實(shí)際上就是一部十分精密的氣體分析儀。人的鼻子是相當(dāng)靈敏的，就算在一升水中放進(jìn)二百五十億分之一的乙硫醇（就是一種特殊的具有異常臭味的化學(xué)物質(zhì)），人的鼻子也能夠聞

20、出來(lái)。 機(jī)器人不外乎分為兩種，一種是人類的朋友，協(xié)助正義戰(zhàn)勝邪惡；另一種則是人類的敵人，給世界帶來(lái)災(zāi)禍。隨著工業(yè)化的實(shí)現(xiàn)，信息化的到來(lái)，我們開(kāi)始進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)的新時(shí)代。創(chuàng)新是這個(gè)時(shí)代的源動(dòng)力。文化的創(chuàng)新、觀念的創(chuàng)新、科技的創(chuàng)新、體制的創(chuàng)新改變著我們的今天，并將改造我們的明天。新舊文化、新舊思想的撞擊、競(jìng)爭(zhēng)，不同學(xué)科、不同技術(shù)的交叉、滲透，必將迸發(fā)出新的精神火花，產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和物質(zhì)力量。機(jī)器人技術(shù)就是在這樣的規(guī)律和環(huán)境中誕生和發(fā)展的?？萍紕?chuàng)新帶給社會(huì)與人類的利益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它的危險(xiǎn)。機(jī)器人的發(fā)展史已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，從工業(yè)走向農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)；從產(chǎn)業(yè)走進(jìn)醫(yī)院、家庭；從陸地潛入

21、水下、飛往空間；.。機(jī)器人展示出它們的能力與魅力，同時(shí)也表示了它們與人的友好與合作。 宇宙工作室出版 聯(lián)系地址：地球村機(jī)器人研究所 HYPERLINK E-MAIL： jqrbl宇宙工作室出版 聯(lián)系地址：地球村機(jī)器人研究所 HYPERLINK E-MAIL： HYPERLINK mailto:jqrbl jqrbl 機(jī)器人博覽（JQRBL）第一期 2005年5月28日星期一 HYPERLINK l 返回 返 回 第 版機(jī)器人博覽（JQRBL）第一期 2005年5月28日星期一 HYPERLINK l 返回 返 回 第 版 THMRV（TsingHua Mobile Robot V）清華V型智能

22、車是清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系智能技 術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在中國(guó)科學(xué)院院士張鈸 主持下研制的新一代智能移動(dòng)機(jī)器人，兼有面向 高速公路和一般道路的功能。車體采用道奇7座廂 式車改裝，裝備有彩色攝像機(jī)和激光測(cè)距儀組成的 道路與障礙物檢測(cè)系統(tǒng)；由差分GPS、磁羅盤和光 碼盤組成的組合定位導(dǎo)航系統(tǒng)等。兩套計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 分別進(jìn)行視覺(jué)住處處理，完成信息融合、路徑規(guī)劃、 行為與決策控制等功能。四臺(tái)IPC工控機(jī)分別完成 激光測(cè)距信息處理、定位信息處理、通訊管理、駕 駛控制等功能。設(shè)計(jì)車速高速公路為80km/h，一般 道路為20 km/h。目前已能夠在校園的非結(jié)構(gòu)化道 路環(huán)境下，進(jìn)行道路跟蹤和避障自主行駛。汽車的 智能化

23、可以減輕駕駛員的疲勞，適應(yīng)復(fù)雜的天氣條件，減少交通事故的發(fā)生。 這種機(jī)器人多么好哦！你一定喜歡吧,我也一樣。目前，彩化斜拉橋的方法有三種，即彩色繞包、全材彩化及彩色涂裝，其中彩色涂裝是最經(jīng)濟(jì)且柔性較大的方法。到目前為止，國(guó)內(nèi)外對(duì)斜拉橋纜索進(jìn)行彩色涂裝主要采用兩種方法，一種是針對(duì)小型斜拉橋使用液壓升降平臺(tái)進(jìn)行纜索涂裝，另一種是利用預(yù)先裝好的塔頂?shù)亩c(diǎn)，用鋼絲托動(dòng)吊籃搭載工作人員沿纜索進(jìn)行涂裝。前一種方法的工作范圍十分有限，后一種方法是許多斜拉橋采用的普遍方法，但采用人工方法進(jìn)行高空涂裝作業(yè)不僅效率低、成本高，而且危險(xiǎn)性大，尤其是在風(fēng)雨天就更加危險(xiǎn)。為此，上海交通大學(xué)機(jī)器人研究所于1997年與上海

24、黃浦江大橋工程建設(shè)處合作研制了一臺(tái)斜拉橋纜索涂裝維護(hù)機(jī)器人樣機(jī)。 機(jī)器人具有人機(jī)交互功能，在高空可以判斷是否到頂、等一些環(huán)境情況。 在現(xiàn)在的社會(huì)里，機(jī)器人的使用范圍越來(lái)越廣泛，即使在很多的傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域中人們也在努力使機(jī)器人代替人類工作，在食品工業(yè)中的情況也是如此。目前人們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的食品工業(yè)機(jī)器人有包裝罐頭機(jī)器人，自動(dòng)午餐機(jī)器人和切割牛肉機(jī)器人等。在這里我們以 用機(jī)器人來(lái)切割牛的前半身 為例來(lái)對(duì)食品工業(yè)機(jī)器人 做一簡(jiǎn)要的介紹。 從設(shè)計(jì)機(jī)器 人的角度來(lái)看，切割牛的 前半身這個(gè)問(wèn)題不是一個(gè) 簡(jiǎn)單的問(wèn)題，要考慮的細(xì)節(jié) 十分的復(fù)雜，因?yàn)閺呐５纳?體結(jié)構(gòu)來(lái)看，每頭牛的肢體 雖然大致一樣，但還是有 很多不

25、相同的地方。機(jī)器 人系統(tǒng)必須要選擇對(duì)每頭牛 的最佳切割方法，最大限 度的減少牛肉的浪費(fèi)。實(shí) 際上，要使機(jī)器人系統(tǒng)能熟練的模仿一個(gè)熟練屠宰工人的動(dòng)作，最終的解決辦法將是把傳感器技術(shù)，人工智能和機(jī)器人制造等多項(xiàng)高技術(shù)集成起來(lái)，使機(jī)器人系統(tǒng)能自動(dòng)適應(yīng)產(chǎn)品加工中的各種變化。 現(xiàn)在研制成功的切割牛肉的機(jī)器人能切下占總重量60%的牛肉，人們還在不斷地改進(jìn)它的性能，使它能切下更多的牛肉。 機(jī)器人輪椅主要有口令識(shí)別與語(yǔ)音合成、機(jī)器人自定位、動(dòng)態(tài)隨機(jī)避障、多傳感器信息融合、實(shí)時(shí)自適應(yīng)導(dǎo)航控制等功能。 機(jī)器人輪椅關(guān)鍵技術(shù)是安全導(dǎo)航問(wèn)題，采用的基本方法是靠超聲波和紅外測(cè)距，個(gè)別也采用了口令控制。超聲波和紅外導(dǎo)航的主

26、要不足在于可控測(cè)范圍有限，視覺(jué)導(dǎo)航可以克服這方面的不足。在機(jī)器人輪椅中，輪椅的使用者應(yīng)是整個(gè)系統(tǒng)的中心和積極的組成部分。對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，機(jī)器人輪椅應(yīng)具有與人交互的功能。這種交互功能可以很直觀地通過(guò)人機(jī)語(yǔ)音對(duì)話來(lái)實(shí)現(xiàn)。盡管個(gè)別現(xiàn)有的移動(dòng)輪椅可用簡(jiǎn)單的口令來(lái)控制，但真正具有交互功能的移動(dòng)機(jī)器人和輪椅尚不多見(jiàn)。便攜式機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人點(diǎn)焊機(jī)器人20公斤舉重機(jī)器人據(jù)美國(guó)媒體日前報(bào)道，一名年輕的美國(guó)業(yè)余科學(xué)家大衛(wèi)漢森日前制造出了一個(gè)以自己漂亮女友為原型的“機(jī)器人女友”盡管目前只制造出來(lái)一個(gè)頭顱，但這個(gè)“機(jī)器人”頭顱不僅能愁會(huì)笑，而且模樣逼真得竟跟真人就像是雙胞胎姊妹。然而，大衛(wèi)漢森的“機(jī)器人女友”太過(guò)逼真，

27、因此在美國(guó)科學(xué)界引發(fā)了巨大的爭(zhēng)議。 據(jù)報(bào)道，大衛(wèi)漢森曾是美國(guó)得克薩斯大學(xué)的一名前學(xué)生，他的“機(jī)器人女友”不僅面部長(zhǎng)相與漢森真女友尼爾森驚人相似，并且連“她”的一顰一笑、甚至一個(gè)皺眉動(dòng)作都仿佛跟尼爾森一個(gè)模子里脫出來(lái)似的，“機(jī)器人女友”甚至還能跟漢森含情脈脈地對(duì)視。 漢森的“機(jī)器人女友”震驚了美國(guó)科學(xué)界。由于漢森的“機(jī)器人”制造得太像他的女友尼爾森了，他已觸犯了許多科學(xué)家一直避免的機(jī)器人科研禁忌。在日本，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力老齡化和農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力不足的問(wèn)題十分突出，為了解決這一問(wèn)題，日本開(kāi)發(fā)除了一系列不同用途的農(nóng)業(yè)機(jī)器人，這其中就包括采摘水果的機(jī)器人。這種機(jī)器人有他自身的特點(diǎn)：它們一般是在室外工作，作業(yè)環(huán)境較

28、差，但是在精度上卻沒(méi)有工業(yè)機(jī)器人那樣要求高；這種機(jī)器人的使用者不是專門的技術(shù)人員，而是普通的農(nóng)民，所以技術(shù)不能太復(fù)雜，而且價(jià)格也不能太高。機(jī)器人博覽（JQRBL）第一期 2005年5月28日星期一 HYPERLINK l 返回 返 回 第 版 恩格爾伯格認(rèn)為，服務(wù)機(jī)器人與人們生活密切相關(guān)，服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用將不斷改善人們的生活質(zhì)量，這也正是人們所追求的目標(biāo)。一旦服務(wù)機(jī)器人像其它機(jī)電產(chǎn)品一樣被人們所接受，走進(jìn)千家萬(wàn)戶，其市場(chǎng)將不可限量。恩格爾伯格創(chuàng)建的TRC公司第一個(gè)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品是醫(yī)院用的“護(hù)士助手”機(jī)器人，它于1985年開(kāi)始研制，1990年開(kāi)始出售，目前已在世界各國(guó)幾十家醫(yī)院投入使用。“護(hù)士助

29、手”除了出售外，還出租。由于“護(hù)士助手”的市場(chǎng)前景看好，現(xiàn)已成立了“護(hù)士助手”機(jī)器人公司，恩格爾伯格任主席。 “護(hù)士助手”是自主式機(jī)器人，它不需要有線制導(dǎo)，也不需要事先作計(jì)劃，一旦編好程序，它隨時(shí)可以完成以下各項(xiàng)任務(wù)：運(yùn)送醫(yī)療器材和設(shè)備，為病人送飯，送病歷、報(bào)表及信件，運(yùn)送藥品，運(yùn)送試驗(yàn)樣品及試驗(yàn)結(jié)果，在醫(yī)院內(nèi)部送郵件及包裹。 服務(wù)機(jī)器人多有用呀！機(jī)器人博覽（JQRBL）第一期 2005年5月28日星期一 HYPERLINK l 返回 返 回 第 版宇宙工作室出版 聯(lián)系地址：地球村機(jī)器人研究所 HYPERLINK E-MAIL： HYPERLINK mailto:jqrbl jqrbl 宇宙工

30、作室出版 聯(lián)系地址：地球村機(jī)器人研究所 HYPERLINK E-MAIL： HYPERLINK mailto:jqrbl jqrbl 中國(guó)科技館是國(guó)家科技、文化和社會(huì)發(fā)展的形象體現(xiàn)和重要窗口，它集中展示了中國(guó)五千年有代表性的科技成就，展示了當(dāng)今世界科技發(fā)展的前沿和趨勢(shì)。新展廳是科技及科普工作者智慧的結(jié)晶，它標(biāo)志著我國(guó)科技館建設(shè)在迎接新世紀(jì)到來(lái)之際，已步入世界科技館教育的先進(jìn)行列。說(shuō)話行走機(jī)器人可以與觀眾簡(jiǎn)單對(duì)話，還可以躲避障礙物。由于受到語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的限制，機(jī)器人還不能像我們想象的那樣自如地與大家交談，但是這一天離我們已經(jīng)不遠(yuǎn)了。該機(jī)器人是由行走機(jī)構(gòu)、環(huán)境信息識(shí)別系統(tǒng)、語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)、語(yǔ)音合成系

31、統(tǒng)、電源系統(tǒng)和機(jī)器人外殼幾部分組成。在它身上裝有各種傳感器，用來(lái)探測(cè)和識(shí)別在行走過(guò)程中遇到的障礙。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)可以通過(guò)無(wú)線話筒識(shí)別觀眾的問(wèn)題，然后通過(guò)語(yǔ)音合成系統(tǒng)回答觀眾的問(wèn)題。機(jī)器人通過(guò)傳感器獲得周圍環(huán)境的信息后，自動(dòng)判別并進(jìn)行避障、前進(jìn)。走進(jìn)科技觀新館首先影入你眼簾的是巨型的拓?fù)浞?hào)，隨著燈光的流動(dòng)將人們帶入了神秘的科學(xué)世界。站在拓?fù)浞?hào)前，一陣悅耳的音樂(lè)聲傳了過(guò)來(lái)，轉(zhuǎn)臉一看原來(lái)是機(jī)器人樂(lè)隊(duì)在演奏。樂(lè)隊(duì)指揮是一個(gè)仿人形機(jī)器人，它手持指揮棒正在指揮樂(lè)隊(duì)演奏。機(jī)器人樂(lè)隊(duì)一曲接一曲地演奏著各種樂(lè)曲，很多觀眾在機(jī)器人樂(lè)隊(duì)前流連忘返，盡情地享受著高科技帶給我們的歡樂(lè)。現(xiàn)在，美國(guó)西爾索研究院（SRI）

32、進(jìn)行了一項(xiàng)研究，其目的是研究機(jī)器人與動(dòng)物如何以最自然的方式相處。最近的研究結(jié)果表明，動(dòng)物對(duì)機(jī)器人的反映良好，它們感到機(jī)器人比人和其他動(dòng)物對(duì)它們的威脅要小得多。盡管有些動(dòng)物經(jīng)常與機(jī)器人接觸，例如現(xiàn)在就有擠牛奶的機(jī)器人，但是使動(dòng)物在與機(jī)器人的相處過(guò)程中盡可能地放松仍然是十分重要的。 這個(gè)機(jī)器人牧羊犬項(xiàng)目（RSP）是由SRI和布里斯托爾大學(xué)，里茲大學(xué)，牛津大學(xué)共同進(jìn)行的。該項(xiàng)目是機(jī)器人與工程研究項(xiàng)目的子項(xiàng)目，將為未來(lái)研究機(jī)器人與動(dòng)物的相互作用奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。大多數(shù)的司機(jī)對(duì)加油站里的刺鼻的汽油味都感到頭疼，而且加油 時(shí)不小心就會(huì)在手上和衣服上染上汽 油，用加油機(jī)器人來(lái)完成這項(xiàng)工作也 許是更好的選擇

33、。用加油機(jī)器人可以 節(jié)省人力，因?yàn)樗梢?4小時(shí)連續(xù) 工作；加油時(shí)不會(huì)出現(xiàn)過(guò)滿外溢現(xiàn)象； 可以減少空氣污染，保護(hù)了環(huán)境。正 是基于這些考慮，美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等 都研制出了自己的加油機(jī)器人。受德國(guó)寶馬 汽車公司、奔馳汽車公司及阿拉爾石 油公司的委托，德國(guó)萊斯機(jī)器人公司和弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)與自動(dòng)化研究所合作，耗資1500萬(wàn)馬克，歷時(shí)3年多，研制出了世界上第一臺(tái)汽車加油機(jī)器人樣機(jī)，該機(jī)器人可以對(duì)油箱蓋在右后側(cè)的80的汽車加油。 通用雕刻機(jī)器人（三維電腦雕刻機(jī)）以直角坐標(biāo)型機(jī)器人構(gòu)型為基礎(chǔ)，采用了圖文編程自動(dòng)走刀的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念。雕刻機(jī)器人電腦雕刻系統(tǒng)集掃描、編輯、排版、雕刻諸功能于一體，是CAD/CA

34、M一體化的典型產(chǎn)品，能方便快捷地在各種材質(zhì)上雕刻出逼真、精致、耐久的二維圖形及三維立體浮雕。該機(jī)器人運(yùn)用多軸聯(lián)動(dòng)控制、軌跡插補(bǔ)、離線編程等機(jī)器人相關(guān)技術(shù)，并采用了PCNC硬件結(jié)構(gòu)和控制軟件，可應(yīng)用于模具（如輪胎模具）圖文雕刻及廣告標(biāo)志、工藝美術(shù)制作。玻璃雕刻機(jī)器人是應(yīng)用于玻璃深加工行業(yè)的CAD/CAM一體化產(chǎn)品。這就是雕刻機(jī)器人，這是鞋廠、化工廠、油漆廠、鞋底廠、雕刻廠必須的重要機(jī)器哦！ Handy1康復(fù)機(jī)器人是目前世界上最成功的一種低價(jià)的康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)，現(xiàn)在有100多名嚴(yán)重殘疾的人經(jīng)常在使用它。在許多發(fā)達(dá)國(guó)家都有人采用了這種機(jī)器人 目前正在生產(chǎn)的機(jī)器人能完成3種功能，是由3種可以拆卸的滑動(dòng)托

35、盤來(lái)分別實(shí)現(xiàn)的，它們是吃飯/喝水托盤，洗臉/刮臉/刷牙托盤以及化妝托盤，它們可以根據(jù)用戶的不同要求提供。由于不同的用戶要求不同，他們可能會(huì)要求增加或者去掉某種托盤，以適應(yīng)他們身體殘疾的情況，因而靈活地生產(chǎn)可更換的托盤是很重要的。 Handy1具有通話能力，它可以在操作過(guò)程中為護(hù)理人員及用戶提供有用的信息，所提供信息可以是簡(jiǎn)單的操作指令及有益的指示，并可以用任何一種歐洲語(yǔ)言講出來(lái)。這種裝置可以大大提高Handy1的方便用戶的能力，而且有助于突破語(yǔ)言的障礙。 以進(jìn)食為例，Handy1工作過(guò)程是這樣的：在Handy1的托盤部分裝有一個(gè)光掃描系統(tǒng)，它使用戶能夠從餐盤的任何部分選擇食物。簡(jiǎn)而言之，一旦系

36、統(tǒng)通電，餐盤中的事物就被分配到若干格中，共有7束光線在餐盤的后面從左向右掃描。用戶只用等到光線掃到他想吃的食物的那一格的后面時(shí)，就可以按下單一的開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)Handy1。機(jī)器人前進(jìn)到餐盤中所選中的部分，盛出一滿勺食物送到用戶的嘴里。用戶可以按照自己希望的速度盛取食物，這一過(guò)程可以重復(fù)進(jìn)行，只到盤子空了為止。機(jī)器人上的計(jì)算機(jī)始終跟蹤盤子中被選中食物的地方，并自動(dòng)控制掃描系統(tǒng)越過(guò)空了的地方。機(jī)器人博覽（JQRBL）第一期 2005年5月28日星期一 HYPERLINK l 返回 返 回 第 版 遙控消防機(jī)器人 1986年第一次使用了這種機(jī)器人。當(dāng)消防人員難于接近火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)滅火時(shí)，或有爆炸危險(xiǎn)時(shí)，便可使

37、用這種機(jī)器人。這種機(jī)器人裝有履帶，最大行駛速度可達(dá)10公里/小時(shí)，每分鐘能噴出5噸水或3噸泡沫。 噴射滅火機(jī)器人 這種機(jī)器人于1989年研制成功，屬于遙控消防機(jī)器人的一種，用于在狹窄的通道和地下區(qū)域進(jìn)行滅火。機(jī)器人高45厘米，寬74厘米，長(zhǎng)120厘米。它由噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)或普通發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛。當(dāng)機(jī)器人到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，為了撲滅火焰，噴嘴將水流轉(zhuǎn)變成高壓水霧噴向火焰。消防偵察機(jī)器人消防偵察機(jī)器人誕生于1991年，用于收集火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)周圍的各種信息，并在有濃煙或有毒氣體的情況下，支援消防人員。機(jī)器人有4條履帶，一只操作臂和9種采集數(shù)據(jù)用的采集裝置，包括攝像機(jī)、熱分布指示器和氣體濃度測(cè)量?jī)x。攀登營(yíng)救機(jī)器人攀登

38、營(yíng)救機(jī)器人于1993年第一次使用。當(dāng)高層建筑物的上層突然發(fā)生火災(zāi)時(shí)，機(jī)器人能夠攀登建筑物的外墻壁去調(diào)查火情，并進(jìn)行營(yíng)救和滅火工作。該機(jī)器人能沿著從建筑物頂部放下來(lái)的鋼絲繩自己用絞車向上提升，然后它可以利用負(fù)壓吸盤在建筑物上自由移動(dòng)。這種機(jī)器人可以爬70米高的建筑物。救護(hù)機(jī)器人救護(hù)機(jī)器人于1994年第一次投入使用。這種機(jī)器人能夠?qū)⑹軅藛T轉(zhuǎn)移到安全地帶。機(jī)器人長(zhǎng)4米，寬1.74米,高1.89米，重3860公斤。它裝有橡膠履帶，最高速度為4公里/小時(shí)。它不僅有信息收集裝置，如電視攝像機(jī)、易燃?xì)怏w檢測(cè)儀、超聲波探測(cè)器等；還有2只機(jī)械手，最大抓力為90公斤。機(jī)械手可將受傷人員舉起送到救護(hù)平臺(tái)上，在那里

39、可以為他們提供新鮮空氣。 機(jī)器人博覽（JQRBL）第一期 2005年5月28日星期一 HYPERLINK l 返回 返 回 第 版宇宙工作室出版 聯(lián)系地址：地球村機(jī)器人研究所 HYPERLINK E-MAIL： HYPERLINK mailto:jqrbl jqrbl 宇宙工作室出版 聯(lián)系地址：地球村機(jī)器人研究所 HYPERLINK E-MAIL： HYPERLINK mailto:jqrbl jqrbl 我國(guó)的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機(jī)器人分為兩大類，即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并

40、服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人，包括：服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。在特種機(jī)器人中，有些分支發(fā)展很快，有獨(dú)立成體系的趨勢(shì)，如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、微操作機(jī)器人等。目前，國(guó)際上的機(jī)器人學(xué)者，從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類：制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機(jī)器人，這和我國(guó)的分類是一致的。關(guān)于機(jī)器人如何分類，國(guó)際上沒(méi)有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有的按負(fù)載重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按結(jié)構(gòu)分，有的按應(yīng)用領(lǐng)域分。一般的分類方式分為：操作型機(jī)器人，程控型機(jī)器人，示教再現(xiàn)機(jī)器人，數(shù)控型機(jī)器人，感覺(jué)控制機(jī)器人，適應(yīng)控制機(jī)器人等

41、。機(jī)器人在踢乒乓球。機(jī)器人為盲人帶路。20世紀(jì)，人類取得了輝煌的成就，從量子理論、相對(duì)論的創(chuàng)立，原子能的應(yīng)用，脫氧核糖核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，到信息技術(shù)的騰飛，人類基因組工作草圖的繪就，世界科技發(fā)生了深刻的變革。信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、海洋技術(shù)、航空航天技術(shù)等都取得了重大突破，極大地提高了社會(huì)生產(chǎn)力。 機(jī)器人就是偉大的發(fā)明，它經(jīng)歷40年的發(fā)展已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。工業(yè)機(jī)器人在經(jīng)歷了誕生成長(zhǎng)成熟期。人的耳朵是僅次于眼睛的感覺(jué)器官，聲波扣擊耳膜，引起聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)的沖動(dòng)，沖動(dòng)傳給大腦的聽(tīng)覺(jué)區(qū)，因而引起人的聽(tīng)覺(jué)。機(jī)器人的耳朵通常是用“微音器”或錄音機(jī)來(lái)做的。被送到太空去的遙控機(jī)器人，它的耳

42、朵本身就是一架無(wú)線電接收機(jī)。 人的耳朵是十分靈敏的。我們能聽(tīng)到的最微弱的聲音，它對(duì)耳膜的壓強(qiáng)是每平方厘米只有一百億分之幾公斤。這個(gè)壓強(qiáng)的大小只是大氣壓強(qiáng)的一百億分之幾?？墒怯靡环N叫做鈦酸鋇的壓電材料做成的“耳朵”比人的耳朵更為靈敏，即使是火柴棍那樣細(xì)小的東西反射回來(lái)的聲波也能被它“聽(tīng)”的清清楚楚。如果用這樣的耳朵來(lái)監(jiān)聽(tīng)糧庫(kù)，那么在二到三公斤的糧食里的一條小蟲(chóng)爬動(dòng)的聲音也能被它準(zhǔn)確地“聽(tīng)”出來(lái)。 用壓電材料做成的“耳朵”之所以能夠聽(tīng)到聲音，其原因就是壓電材料在受到拉力或者壓力作用的時(shí)候能產(chǎn)生電壓，這種電壓能使電路發(fā)生變化。這種特性就叫做壓電效應(yīng)。當(dāng)它在聲波的作用下不斷被拉伸或壓縮的時(shí)候，就產(chǎn)生了

43、隨聲音信號(hào)變化而變化的電流，這種電流經(jīng)過(guò)放大器放大后送入電子計(jì)算機(jī)（相當(dāng)于人大腦的聽(tīng)區(qū)）進(jìn)行處理，機(jī)器人就能聽(tīng)到聲音了。 但是能聽(tīng)到聲音只是做到了第一步，更重要的是要能識(shí)別不同的聲音。目前人們已經(jīng)研制成功了能識(shí)別連續(xù)話音的裝置，它能夠以百分之九十九的比率，識(shí)別不是特別指定的人所發(fā)出的聲音，這項(xiàng)技術(shù)就使得電子計(jì)算機(jī)能開(kāi)始“聽(tīng)話”了。這將大大降低對(duì)電子計(jì)算機(jī)操作人員的特殊要求。操作人員可以用嘴直接向電子計(jì)算機(jī)發(fā)布指令，改變了人在操作機(jī)器的時(shí)候手和眼睛忙個(gè)不停而與此同時(shí)嘴巴和耳朵卻是閑著的狀況。一個(gè)人可以用聲音同時(shí)控制四面八方的機(jī)器，還可以對(duì)樓上樓下的機(jī)器同時(shí)發(fā)出指令，而且并不需要照明，這樣就很適宜

44、于在夜間或地下工作。這項(xiàng)技術(shù)也大大加速了電話的自動(dòng)回答，車票的預(yù)定以及資料查找等服務(wù)工作的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的進(jìn)程。 機(jī)器人要模仿動(dòng)物的一部分行為特征，自然應(yīng)該具有動(dòng)物腦的一部分功能。機(jī)器人的大腦就是我們所熟悉的電腦。但是光有電腦發(fā)號(hào)施令還不行，最基本的還得給機(jī)器人裝上各種感覺(jué)器官。我們?cè)谶@里著重介紹一下機(jī)器人的“手”和“腳”。 機(jī)器人必須有“手”和“腳”，這樣它才能根據(jù)電腦發(fā)出的“命令”動(dòng)作?！笆帧焙汀澳_”不僅是一個(gè)執(zhí)行命令的機(jī)構(gòu)，它還應(yīng)該具有識(shí)別的功能，這就是我們通常所說(shuō)的“觸覺(jué)”。由于動(dòng)物和人的聽(tīng)覺(jué)器官和視覺(jué)器官并不能感受所有的自然信息，所以觸覺(jué)器官就得以存在和發(fā)展。動(dòng)物對(duì)物體的軟，硬，冷，熱等

45、的感覺(jué)就是靠的觸覺(jué)器官。在黑暗中看不清物體的時(shí)候，往往要用手去摸一下，才能弄清楚。大腦要控制手，腳去完成指定的任務(wù)，也需要由手和腳的觸覺(jué)所獲得的信息反饋到大腦里，以調(diào)節(jié)動(dòng)作，使動(dòng)作適當(dāng)。人的眼睛是感覺(jué)之窗，人有80%以上的信息是靠視覺(jué)獲取，能否造出“人工眼”讓機(jī)器也能像人那樣識(shí)文斷字，看東西，這是智能自動(dòng)化的重要課題。關(guān)于機(jī)器識(shí)別的理論，方法和技術(shù)，稱為模式識(shí)別。所謂模式是指被判別的事件或過(guò)程，它可以是物理實(shí)體，如文字，圖片等，也可以是抽象的虛體，如氣候等。機(jī)器識(shí)別系統(tǒng)與人的視覺(jué)系統(tǒng)類似，由信息獲取，信息處理與特征抽取，判決分類等部分組成。 機(jī)器認(rèn)字 大家知道，信件投入郵筒需經(jīng)過(guò)郵局工人分揀后

46、才能發(fā)往各地。一人一天只能分揀2-3千封信，現(xiàn)在采用機(jī)器分揀，可以提高效率十多倍。機(jī)器認(rèn)字的原理與人認(rèn)字的過(guò)程大體相似。機(jī)器人的鼻子也就是用氣體自動(dòng)分析儀做成的。我國(guó)已經(jīng)研制成功了一種嗅敏儀，這種氣體分析儀不僅能嗅出丙酮、氯仿等四十多種氣體，還能夠嗅出人聞不出來(lái)但是卻可以導(dǎo)致人死亡的一氧化碳（也就是我們通常所用的煤氣）。這種嗅敏儀有一個(gè)由二氧化錫，氯化鈀等物質(zhì)燒結(jié)而成的探頭（相當(dāng)于鼻粘模）。當(dāng)它遇到某些種類氣體的時(shí)候，它的電阻就發(fā)生變化，這樣就可以通過(guò)電子線路做出相應(yīng)的顯示，用光或者用聲音報(bào)警。同時(shí)，用這種嗅敏儀還可以查出埋在地下的管道漏氣的位置。 現(xiàn)在利用各種原理制成的氣體自動(dòng)分析儀已經(jīng)有很

47、多種類，廣泛應(yīng)用于檢測(cè)毒氣，分析宇宙飛船座艙里的氣體成分，監(jiān)察環(huán)境等方面。這些氣體分析儀，原理和顯示都和電現(xiàn)象有關(guān)，所以人們把它叫做電子鼻。把電子鼻和電子計(jì)算機(jī)組合起來(lái)，就可以做成機(jī)器人的嗅覺(jué)系統(tǒng)了。 人能夠嗅出物質(zhì)氣味，分辨出周圍物質(zhì)的化學(xué)成分，這全是由上鼻道的粘模部分實(shí)現(xiàn)的。在人體鼻子的這個(gè)區(qū)域，在只有五平方厘米的面積上卻分布有五百萬(wàn)個(gè)嗅覺(jué)細(xì)胞。嗅覺(jué)細(xì)胞受到物質(zhì)的刺激，產(chǎn)生神經(jīng)脈沖傳送到大腦，就產(chǎn)生了嗅覺(jué)。人的鼻子實(shí)際上就是一部十分精密的氣體分析儀。人的鼻子是相當(dāng)靈敏的，就算在一升水中放進(jìn)二百五十億分之一的乙硫醇（就是一種特殊的具有異常臭味的化學(xué)物質(zhì)），人的鼻子也能夠聞出來(lái)。 機(jī)器人不外乎

48、分為兩種，一種是人類的朋友，協(xié)助正義戰(zhàn)勝邪惡；另一種則是人類的敵人，給世界帶來(lái)災(zāi)禍。隨著工業(yè)化的實(shí)現(xiàn)，信息化的到來(lái)，我們開(kāi)始進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)的新時(shí)代。創(chuàng)新是這個(gè)時(shí)代的源動(dòng)力。文化的創(chuàng)新、觀念的創(chuàng)新、科技的創(chuàng)新、體制的創(chuàng)新改變著我們的今天，并將改造我們的明天。新舊文化、新舊思想的撞擊、競(jìng)爭(zhēng)，不同學(xué)科、不同技術(shù)的交叉、滲透，必將迸發(fā)出新的精神火花，產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和物質(zhì)力量。機(jī)器人技術(shù)就是在這樣的規(guī)律和環(huán)境中誕生和發(fā)展的?？萍紕?chuàng)新帶給社會(huì)與人類的利益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它的危險(xiǎn)。機(jī)器人的發(fā)展史已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，從工業(yè)走向農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)；從產(chǎn)業(yè)走進(jìn)醫(yī)院、家庭；從陸地潛入水下、飛往空間；.。

49、機(jī)器人展示出它們的能力與魅力，同時(shí)也表示了它們與人的友好與合作。 宇宙工作室出版 聯(lián)系地址：地球村機(jī)器人研究所 HYPERLINK E-MAIL： jqrbl宇宙工作室出版 聯(lián)系地址：地球村機(jī)器人研究所 HYPERLINK E-MAIL： HYPERLINK mailto:jqrbl jqrbl 機(jī)器人博覽（JQRBL）第一期 2005年5月28日星期一 HYPERLINK l 返回 返 回 第 版機(jī)器人博覽（JQRBL）第一期 2005年5月28日星期一 HYPERLINK l 返回 返 回 第 版 THMRV（TsingHua Mobile Robot V）清華V型智能車是清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系

50、智能技 術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在中國(guó)科學(xué)院院士張鈸 主持下研制的新一代智能移動(dòng)機(jī)器人，兼有面向 高速公路和一般道路的功能。車體采用道奇7座廂 式車改裝，裝備有彩色攝像機(jī)和激光測(cè)距儀組成的 道路與障礙物檢測(cè)系統(tǒng)；由差分GPS、磁羅盤和光 碼盤組成的組合定位導(dǎo)航系統(tǒng)等。兩套計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 分別進(jìn)行視覺(jué)住處處理，完成信息融合、路徑規(guī)劃、 行為與決策控制等功能。四臺(tái)IPC工控機(jī)分別完成 激光測(cè)距信息處理、定位信息處理、通訊管理、駕 駛控制等功能。設(shè)計(jì)車速高速公路為80km/h，一般 道路為20 km/h。目前已能夠在校園的非結(jié)構(gòu)化道 路環(huán)境下，進(jìn)行道路跟蹤和避障自主行駛。汽車的 智能化可以減輕駕駛員的疲勞

51、，適應(yīng)復(fù)雜的天氣條件，減少交通事故的發(fā)生。 這種機(jī)器人多么好哦！你一定喜歡吧,我也一樣。目前，彩化斜拉橋的方法有三種，即彩色繞包、全材彩化及彩色涂裝，其中彩色涂裝是最經(jīng)濟(jì)且柔性較大的方法。到目前為止，國(guó)內(nèi)外對(duì)斜拉橋纜索進(jìn)行彩色涂裝主要采用兩種方法，一種是針對(duì)小型斜拉橋使用液壓升降平臺(tái)進(jìn)行纜索涂裝，另一種是利用預(yù)先裝好的塔頂?shù)亩c(diǎn)，用鋼絲托動(dòng)吊籃搭載工作人員沿纜索進(jìn)行涂裝。前一種方法的工作范圍十分有限，后一種方法是許多斜拉橋采用的普遍方法，但采用人工方法進(jìn)行高空涂裝作業(yè)不僅效率低、成本高，而且危險(xiǎn)性大，尤其是在風(fēng)雨天就更加危險(xiǎn)。為此，上海交通大學(xué)機(jī)器人研究所于1997年與上海黃浦江大橋工程建設(shè)處

52、合作研制了一臺(tái)斜拉橋纜索涂裝維護(hù)機(jī)器人樣機(jī)。 機(jī)器人具有人機(jī)交互功能，在高空可以判斷是否到頂、等一些環(huán)境情況。 在現(xiàn)在的社會(huì)里，機(jī)器人的使用范圍越來(lái)越廣泛，即使在很多的傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域中人們也在努力使機(jī)器人代替人類工作，在食品工業(yè)中的情況也是如此。目前人們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的食品工業(yè)機(jī)器人有包裝罐頭機(jī)器人，自動(dòng)午餐機(jī)器人和切割牛肉機(jī)器人等。在這里我們以 用機(jī)器人來(lái)切割牛的前半身 為例來(lái)對(duì)食品工業(yè)機(jī)器人 做一簡(jiǎn)要的介紹。 從設(shè)計(jì)機(jī)器 人的角度來(lái)看，切割牛的 前半身這個(gè)問(wèn)題不是一個(gè) 簡(jiǎn)單的問(wèn)題，要考慮的細(xì)節(jié) 十分的復(fù)雜，因?yàn)閺呐５纳?體結(jié)構(gòu)來(lái)看，每頭牛的肢體 雖然大致一樣，但還是有 很多不相同的地方。機(jī)器 人

53、系統(tǒng)必須要選擇對(duì)每頭牛 的最佳切割方法，最大限 度的減少牛肉的浪費(fèi)。實(shí) 際上，要使機(jī)器人系統(tǒng)能熟練的模仿一個(gè)熟練屠宰工人的動(dòng)作，最終的解決辦法將是把傳感器技術(shù)，人工智能和機(jī)器人制造等多項(xiàng)高技術(shù)集成起來(lái)，使機(jī)器人系統(tǒng)能自動(dòng)適應(yīng)產(chǎn)品加工中的各種變化。 現(xiàn)在研制成功的切割牛肉的機(jī)器人能切下占總重量60%的牛肉，人們還在不斷地改進(jìn)它的性能，使它能切下更多的牛肉。 機(jī)器人輪椅主要有口令識(shí)別與語(yǔ)音合成、機(jī)器人自定位、動(dòng)態(tài)隨機(jī)避障、多傳感器信息融合、實(shí)時(shí)自適應(yīng)導(dǎo)航控制等功能。 機(jī)器人輪椅關(guān)鍵技術(shù)是安全導(dǎo)航問(wèn)題，采用的基本方法是靠超聲波和紅外測(cè)距，個(gè)別也采用了口令控制。超聲波和紅外導(dǎo)航的主要不足在于可控測(cè)范圍

54、有限，視覺(jué)導(dǎo)航可以克服這方面的不足。在機(jī)器人輪椅中，輪椅的使用者應(yīng)是整個(gè)系統(tǒng)的中心和積極的組成部分。對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，機(jī)器人輪椅應(yīng)具有與人交互的功能。這種交互功能可以很直觀地通過(guò)人機(jī)語(yǔ)音對(duì)話來(lái)實(shí)現(xiàn)。盡管個(gè)別現(xiàn)有的移動(dòng)輪椅可用簡(jiǎn)單的口令來(lái)控制，但真正具有交互功能的移動(dòng)機(jī)器人和輪椅尚不多見(jiàn)。便攜式機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人點(diǎn)焊機(jī)器人20公斤舉重機(jī)器人據(jù)美國(guó)媒體日前報(bào)道，一名年輕的美國(guó)業(yè)余科學(xué)家大衛(wèi)漢森日前制造出了一個(gè)以自己漂亮女友為原型的“機(jī)器人女友”盡管目前只制造出來(lái)一個(gè)頭顱，但這個(gè)“機(jī)器人”頭顱不僅能愁會(huì)笑，而且模樣逼真得竟跟真人就像是雙胞胎姊妹。然而，大衛(wèi)漢森的“機(jī)器人女友”太過(guò)逼真，因此在美國(guó)科學(xué)界引發(fā)

55、了巨大的爭(zhēng)議。 據(jù)報(bào)道，大衛(wèi)漢森曾是美國(guó)得克薩斯大學(xué)的一名前學(xué)生，他的“機(jī)器人女友”不僅面部長(zhǎng)相與漢森真女友尼爾森驚人相似，并且連“她”的一顰一笑、甚至一個(gè)皺眉動(dòng)作都仿佛跟尼爾森一個(gè)模子里脫出來(lái)似的，“機(jī)器人女友”甚至還能跟漢森含情脈脈地對(duì)視。 漢森的“機(jī)器人女友”震驚了美國(guó)科學(xué)界。由于漢森的“機(jī)器人”制造得太像他的女友尼爾森了，他已觸犯了許多科學(xué)家一直避免的機(jī)器人科研禁忌。在日本，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力老齡化和農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力不足的問(wèn)題十分突出，為了解決這一問(wèn)題，日本開(kāi)發(fā)除了一系列不同用途的農(nóng)業(yè)機(jī)器人，這其中就包括采摘水果的機(jī)器人。這種機(jī)器人有他自身的特點(diǎn)：它們一般是在室外工作，作業(yè)環(huán)境較差，但是在精度上卻沒(méi)

56、有工業(yè)機(jī)器人那樣要求高；這種機(jī)器人的使用者不是專門的技術(shù)人員，而是普通的農(nóng)民，所以技術(shù)不能太復(fù)雜，而且價(jià)格也不能太高。機(jī)器人博覽（JQRBL）第一期 2005年5月28日星期一 HYPERLINK l 返回 返 回 第 版 恩格爾伯格認(rèn)為，服務(wù)機(jī)器人與人們生活密切相關(guān)，服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用將不斷改善人們的生活質(zhì)量，這也正是人們所追求的目標(biāo)。一旦服務(wù)機(jī)器人像其它機(jī)電產(chǎn)品一樣被人們所接受，走進(jìn)千家萬(wàn)戶，其市場(chǎng)將不可限量。恩格爾伯格創(chuàng)建的TRC公司第一個(gè)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品是醫(yī)院用的“護(hù)士助手”機(jī)器人，它于1985年開(kāi)始研制，1990年開(kāi)始出售，目前已在世界各國(guó)幾十家醫(yī)院投入使用。“護(hù)士助手”除了出售外，還出

57、租。由于“護(hù)士助手”的市場(chǎng)前景看好，現(xiàn)已成立了“護(hù)士助手”機(jī)器人公司，恩格爾伯格任主席。 “護(hù)士助手”是自主式機(jī)器人，它不需要有線制導(dǎo)，也不需要事先作計(jì)劃，一旦編好程序，它隨時(shí)可以完成以下各項(xiàng)任務(wù)：運(yùn)送醫(yī)療器材和設(shè)備，為病人送飯，送病歷、報(bào)表及信件，運(yùn)送藥品，運(yùn)送試驗(yàn)樣品及試驗(yàn)結(jié)果，在醫(yī)院內(nèi)部送郵件及包裹。 服務(wù)機(jī)器人多有用呀！機(jī)器人博覽（JQRBL）第一期 2005年5月28日星期一 HYPERLINK l 返回 返 回 第 版宇宙工作室出版 聯(lián)系地址：地球村機(jī)器人研究所 HYPERLINK E-MAIL： HYPERLINK mailto:jqrbl jqrbl 宇宙工作室出版 聯(lián)系地址：

58、地球村機(jī)器人研究所 HYPERLINK E-MAIL： HYPERLINK mailto:jqrbl jqrbl 中國(guó)科技館是國(guó)家科技、文化和社會(huì)發(fā)展的形象體現(xiàn)和重要窗口，它集中展示了中國(guó)五千年有代表性的科技成就，展示了當(dāng)今世界科技發(fā)展的前沿和趨勢(shì)。新展廳是科技及科普工作者智慧的結(jié)晶，它標(biāo)志著我國(guó)科技館建設(shè)在迎接新世紀(jì)到來(lái)之際，已步入世界科技館教育的先進(jìn)行列。說(shuō)話行走機(jī)器人可以與觀眾簡(jiǎn)單對(duì)話，還可以躲避障礙物。由于受到語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的限制，機(jī)器人還不能像我們想象的那樣自如地與大家交談，但是這一天離我們已經(jīng)不遠(yuǎn)了。該機(jī)器人是由行走機(jī)構(gòu)、環(huán)境信息識(shí)別系統(tǒng)、語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)、語(yǔ)音合成系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和機(jī)器人

59、外殼幾部分組成。在它身上裝有各種傳感器，用來(lái)探測(cè)和識(shí)別在行走過(guò)程中遇到的障礙。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)可以通過(guò)無(wú)線話筒識(shí)別觀眾的問(wèn)題，然后通過(guò)語(yǔ)音合成系統(tǒng)回答觀眾的問(wèn)題。機(jī)器人通過(guò)傳感器獲得周圍環(huán)境的信息后，自動(dòng)判別并進(jìn)行避障、前進(jìn)。走進(jìn)科技觀新館首先影入你眼簾的是巨型的拓?fù)浞?hào)，隨著燈光的流動(dòng)將人們帶入了神秘的科學(xué)世界。站在拓?fù)浞?hào)前，一陣悅耳的音樂(lè)聲傳了過(guò)來(lái)，轉(zhuǎn)臉一看原來(lái)是機(jī)器人樂(lè)隊(duì)在演奏。樂(lè)隊(duì)指揮是一個(gè)仿人形機(jī)器人，它手持指揮棒正在指揮樂(lè)隊(duì)演奏。機(jī)器人樂(lè)隊(duì)一曲接一曲地演奏著各種樂(lè)曲，很多觀眾在機(jī)器人樂(lè)隊(duì)前流連忘返，盡情地享受著高科技帶給我們的歡樂(lè)?，F(xiàn)在，美國(guó)西爾索研究院（SRI）進(jìn)行了一項(xiàng)研究，其目

60、的是研究機(jī)器人與動(dòng)物如何以最自然的方式相處。最近的研究結(jié)果表明，動(dòng)物對(duì)機(jī)器人的反映良好，它們感到機(jī)器人比人和其他動(dòng)物對(duì)它們的威脅要小得多。盡管有些動(dòng)物經(jīng)常與機(jī)器人接觸，例如現(xiàn)在就有擠牛奶的機(jī)器人，但是使動(dòng)物在與機(jī)器人的相處過(guò)程中盡可能地放松仍然是十分重要的。 這個(gè)機(jī)器人牧羊犬項(xiàng)目（RSP）是由SRI和布里斯托爾大學(xué)，里茲大學(xué)，牛津大學(xué)共同進(jìn)行的。該項(xiàng)目是機(jī)器人與工程研究項(xiàng)目的子項(xiàng)目，將為未來(lái)研究機(jī)器人與動(dòng)物的相互作用奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。大多數(shù)的司機(jī)對(duì)加油站里的刺鼻的汽油味都感到頭疼，而且加油 時(shí)不小心就會(huì)在手上和衣服上染上汽 油，用加油機(jī)器人來(lái)完成這項(xiàng)工作也 許是更好的選擇。用加油機(jī)器人可以