人工智能與機器人（小學版第1單元）課件

人工智能與機器人

（初中版第1單元走進人工智能

）第二課神奇的機器人人工智能與機器人

（初中版第1單元走進人工智能）第二課1神奇的機器人學習目標：1.了解什么是機器人2.了解機器人的發(fā)展歷程3.知道機器人開發(fā)的三項原則4.了解機器人的分類和應用神奇的機器人學習目標：2神奇的機器人想一想:機器人到底是什么樣子的呢?機器人在我們的生活和工業(yè)生產(chǎn)中隨處可見。例如：樓道的自動感應燈、聲音控制燈、自動感應水龍頭等。這節(jié)課我們就來認識下各種各樣的機器人。神奇的機器人想一想:機器人到底是什么樣子的呢3神奇的機器人1、什么是機器人？機器人是一種自動化的機器，所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機器。并不是只有外形像人才能稱為機器人。實際上，只要具備一些與人或生物相似的智能的自動化機器人，都可以稱為機器人。一點通：（機器人定義）神奇的機器人1、什么是機器人？機器人是一種自動4神奇的機器人2、機器人開發(fā)的三項原則

其實機器人就是人類制造出來的一種智能化機器，它應該為人類服務。那么機器人應該怎樣服務于人類呢？“機器人三原則”：1、機器人不應傷害人類；2、機器人應遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外；3、機器人應能保護自己，與第一條和第二條相抵觸除外。

這是給機器人賦予的倫理性綱領。機器人學術界始終將這三原則作為機器人開發(fā)的準則。神奇的機器人2、機器人開發(fā)的三項原則1、機器人不5神奇的機器人3、機器人的發(fā)展歷程①古代的自動機器

早在三千多年前西周時代，有個叫偃師的工匠，就巧妙地制造了一個能歌善舞的“歌者”，雖然它實質上是一個自動木偶，但這也許是文獻記載里最早的一個“機器人”。在我國，東漢時期的張衡發(fā)明了指南車，三國時期的諸葛亮創(chuàng)造了木牛流馬……人類歷史進入近代之后，隨著第一次、第二次產(chǎn)業(yè)革命（17～19世紀）的興起，各種機械裝置也不斷地被發(fā)明和應用，特別是在機械計時裝置的發(fā)展基礎上，日本、西歐等國家出現(xiàn)了不少精巧的“機器人”玩具或“機器人”工藝品，這些裝置大多由時鐘機構驅動，用凸輪和杠桿傳遞運動，比如，上發(fā)條后就能演奏的音樂盒。神奇的機器人3、機器人的發(fā)展歷程早在三千多年前6神奇的機器人神奇的機器人7操作在網(wǎng)上搜索”木牛流馬”、“指南車”的相關資料，說出其工作的原理。操作8神奇的機器人②現(xiàn)代的機器人

現(xiàn)代社會，隨著計算機技術、控制技術、傳感技術和人工智能技術的發(fā)展，機器人在技術和應用方面都得到了迅猛的發(fā)展。人們發(fā)明了各式各樣的具有感知、決策、行動和交互能力的智能機器人，這些機器人從外觀上已遠遠脫離了最初仿人型機器人和工業(yè)機器人所具有的形狀，更符合各種不同應用領域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增強，從而為機器人技術的應用開辟出更加廣闊的空間。神奇的機器人②現(xiàn)代的機器人9神奇的機器人4、機器人的分類和應用從應用環(huán)境出發(fā)，可以將機器人分為兩大類：

（1）工業(yè)機器人（2）特種機器人

特種機器人又包括：服務機器人、娛樂機器人、軍用機器人、教育機器人等等。神奇的機器人4、機器人的分類和應用從應用環(huán)境出發(fā)，可以將機器10機器人的分類及應用---工業(yè)機器人弧焊機器人機器人的分類及應用---工業(yè)機器人弧焊機器人11機器人的分類及應用---工業(yè)機器人120公斤點焊機器人120公斤點焊機器人是以一汽紅旗車身焊裝生產(chǎn)線為應用背景，瞄準國際上典型機器人產(chǎn)品技術性能開發(fā)的一種具有先進性、可靠性的實用機器人產(chǎn)品。該機器人具有工作空間大、運動速度快和負荷能力強等特點。機器人設計結構緊湊，外觀宜人，運動平穩(wěn)快捷，大大地提高了點焊作業(yè)的生產(chǎn)率。機器人的分類及應用---工業(yè)機器人120公斤點焊機器人12機器人的分類及應用---工業(yè)機器人5kg搬運機器人，采用五軸伺服電機驅動控制，實現(xiàn)五軸空間聯(lián)動，配置不同工具包可實現(xiàn)搬運、碼垛、焊接、裝配等工作，具有較高的柔性自動化水平。

5公斤搬運機器人機器人的分類及應用---工業(yè)機器人5kg搬運機器人，采用五軸13人工智能與機器人（小學版第1單元）14“插秧機器人”試驗田中插秧。這個“機器人”可按水田形狀，根據(jù)設定路線自我糾正姿態(tài)進行插秧、播撒肥料和農(nóng)藥等勞作?！安逖頇C器人”試驗田中插秧。這個“機器人”可按水田形15人工智能與機器人（小學版第1單元）16人工智能與機器人（小學版第1單元）17機器人的分類及應用---工業(yè)機器人

便攜式機器人由哈爾濱工業(yè)大學機器人研究所研制的便攜式機器人，可實現(xiàn)六自由度弧焊機器人的全部功能，同時可作為通用機器人完成其它工作，可任意位置安裝。機器人本體自重30Kg，便于拆裝攜帶。便攜式機器人可以作為一個流動的焊接機器人到不同的場所進行作業(yè)，特別是在一些工作空間狹小，周圍環(huán)境惡劣，工人無法作業(yè)的地方。機器人的分類及應用---工業(yè)機器人便攜式機器人18機器人的分類及應用---服務機器人腦外科及其任輔助系統(tǒng)該腦外科機器人輔助系統(tǒng)是由北京航空航天大學、清華大學和海軍總院共同研制開發(fā)的。1997年5月用該機器人為病人實施了首例開顱手術,到2000年11月已為140多位病人實施了這種手術。

機器人的分類及應用---服務機器人腦外科及其任輔助系統(tǒng)19機器人的分類及應用---服務機器人格林系統(tǒng)

格林系統(tǒng)是讓外科醫(yī)生坐在一個大操縱臺前，帶上三維眼鏡，盯著一個透明的工作間，觀看手術室內(nèi)立體攝像機攝錄并傳送過來的手術室和病人的三維立體圖像。與此同時，外科醫(yī)生的兩手手指分別勾住操縱臺下兩臺儀器上的控制環(huán)。儀器中的傳感器可測量出外科醫(yī)生手指的細微動作并把測量結果數(shù)字化，隨后傳送到兩只機械手上，機械手隨外科醫(yī)生動作，為病人作手術。聲頻部分能同時傳來手術所發(fā)出的所有聲音，使人有親臨其境之感。機器人的分類及應用---服務機器人格林系統(tǒng)格林系統(tǒng)是讓外20機器人的分類及應用---水下機器人載人潛水器機器人的分類及應用---水下機器人載人潛水器21機器人的分類及應用---水下機器人水下6000米無纜自治機器人1995年8月，CR-016000米無纜自治水下機器人研制成功，使我國機器人的總體技術水平躋身于世界先進行列，成為世界上擁有潛深6000米自治水下機器人的少數(shù)國家之一。機器人的分類及應用---水下機器人水下6000米無纜自治機器22機器人的分類及應用---農(nóng)用機器人摘西紅柿機器人

在日本、美國等發(fā)達國家，農(nóng)業(yè)人口較少，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；?、多樣化、精確化，勞動力不足的現(xiàn)象越來越明顯。許多作業(yè)項目如蔬菜、水果的挑選與采摘，蔬菜的嫁接等都是勞動力密集型的工作，再加上時令的要求，勞動力問題很難解決。正是基于這種情況，農(nóng)林業(yè)機器人應運而生。

機器人的分類及應用---農(nóng)用機器人摘西紅柿機器人在日23機器人的分類及應用---農(nóng)用機器人嫁接機器人能完成砧木、穗木的取苗、切苗、接合、固定、排苗等嫁接過程的自動化作業(yè)。操作者只需把砧木和穗木放到相應的供苗臺上，其余嫁接作業(yè)均由機器自動完成，從而大大提高了作業(yè)效率和質量，減輕了勞動強度。嫁接機器人可以進行黃瓜、西瓜、甜瓜苗的自動嫁接，為蔬菜、瓜果自動嫁接技術的產(chǎn)業(yè)化提供了可靠條件。嫁接機器人機器人的分類及應用---農(nóng)用機器人嫁接機器人能完成砧24機器人的分類及應用---農(nóng)用機器人

這種機器人的工作過程如下：用拔苗器的抓手將插盤中的籽苗拔出，放在穿過插盤傳送帶移動到盆傳送帶上的一排杯狀容器內(nèi)。在杯狀容器移動的同時，由光電傳感器探測有無缺苗，探測之后，栽培器的抓爪只拿起籽苗。每個栽培頭分別接近一只杯，在所有栽培頭都夾住籽苗之后，所有栽培頭同時栽培籽苗，確保無空盆，最大栽培速度為每小時6000棵。該機器人是第一臺能識別缺苗的機器人。利用這種機器人，栽培者只移栽真實的籽苗，并使全部籽苗都移栽到盆里，減少尋找和填充空盤的必要。移栽機器人機器人的分類及應用---農(nóng)用機器人這種機器人的工作過程如25機器人的分類及應用---機器人警察英國“手推車”機器人機器人的分類及應用---機器人警察英國“手推車”機器人26機器人的分類及應用---機器人警察在西方國家中，恐怖活動始終是個令當局頭疼的問題。英國由于民族矛盾，飽受爆炸物的威脅，因而早在60年代就研制成功排爆機器人。。最近英國又將手推車機器人加以優(yōu)化，研制出土撥鼠及野牛兩種遙控電動排爆機器人，英國皇家工程兵在波黑及科索沃都用它們探測及處理爆炸物。土撥鼠重35公斤，在桅桿上裝有兩臺攝像機。野牛重210公斤，可攜帶100公斤負載。兩者均采用無線電控制系統(tǒng)，遙控距離約1公里。“土撥鼠”和“野?！睓C器人機器人的分類及應用---機器人警察在西方國家中，恐怖27機器人的分類及應用---軍用機器人遙控掃雷車機器人的分類及應用---軍用機器人遙控掃雷車28機器人的分類及應用---機器人保安

美國機器人系統(tǒng)技術公司正在研制一種MDARS-E室外型機器人，即將進入工程制造階段。機器人可識別并繞過障礙物，若繞不過去，就停下來，并通知控制站操作人員。它的負載主要有立體攝像機，前視紅外攝像機，多普勒雷達，4線激光掃描儀，超聲波傳感器，微波及光纜通信網(wǎng)絡，視頻標簽閱讀器。導航傳感器有差分GPS系統(tǒng)、陀螺儀、傾斜儀、4輪編碼器及駕駛定位傳感器。MDARS-E在值班時可自主進行監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)入侵者或異常情況時，視頻鏈路自動啟動，控制站記錄下音響及視頻警報，保安人員可以由遠處觀察那里的情況，或與入侵者對話。MDARS-E室外保安機器人機器人的分類及應用---機器人保安美國機器人系統(tǒng)技術29機器人的分類及應用—清掃機器人機器人的分類及應用—清掃機器人30

機器人的分類及應用—娛樂機器人機器人的分類及應用—娛樂機器人31機器人的分類及應用—救護機器人機器人的分類及應用—救護機器人32機器人的分類及應用—助殘機器人機器人的分類及應用—助殘機器人33機器人的分類及應用—仿生機器人機器人的分類及應用—仿生機器人34機器人的分類及應用—微型機器人機器人的分類及應用—微型機器人35機器人的分類及應用—微型機器人機器人的分類及應用—微型機器人36月球車機器人的分類及應用—航天機器人月球車機器人的分類及應用—航天機器人37機器人的分類及應用—航天機器人機器人的分類及應用—航天機器人38神奇的機器人做一做，思考神奇的機器人做一做，思考396.使用Word軟件，制作一個電腦小報，介紹機器人的有關內(nèi)容。要求（1）一頁即可，自定主題。（2）通過各種修飾方法，盡量將小報做得美觀。6.使用Word軟件，制作一個電腦小報，介紹機器人的有關內(nèi)容40Cmdftpzx-ky0704quanchao123456quotesitepswd123456新密碼quitCmd41人工智能與機器人

（初中版第1單元走進人工智能

）第二課神奇的機器人人工智能與機器人

（初中版第1單元走進人工智能）第二課42神奇的機器人學習目標：1.了解什么是機器人2.了解機器人的發(fā)展歷程3.知道機器人開發(fā)的三項原則4.了解機器人的分類和應用神奇的機器人學習目標：43神奇的機器人想一想:機器人到底是什么樣子的呢?機器人在我們的生活和工業(yè)生產(chǎn)中隨處可見。例如：樓道的自動感應燈、聲音控制燈、自動感應水龍頭等。這節(jié)課我們就來認識下各種各樣的機器人。神奇的機器人想一想:機器人到底是什么樣子的呢44神奇的機器人1、什么是機器人？機器人是一種自動化的機器，所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機器。并不是只有外形像人才能稱為機器人。實際上，只要具備一些與人或生物相似的智能的自動化機器人，都可以稱為機器人。一點通：（機器人定義）神奇的機器人1、什么是機器人？機器人是一種自動45神奇的機器人2、機器人開發(fā)的三項原則

其實機器人就是人類制造出來的一種智能化機器，它應該為人類服務。那么機器人應該怎樣服務于人類呢？“機器人三原則”：1、機器人不應傷害人類；2、機器人應遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外；3、機器人應能保護自己，與第一條和第二條相抵觸除外。

這是給機器人賦予的倫理性綱領。機器人學術界始終將這三原則作為機器人開發(fā)的準則。神奇的機器人2、機器人開發(fā)的三項原則1、機器人不46神奇的機器人3、機器人的發(fā)展歷程①古代的自動機器

早在三千多年前西周時代，有個叫偃師的工匠，就巧妙地制造了一個能歌善舞的“歌者”，雖然它實質上是一個自動木偶，但這也許是文獻記載里最早的一個“機器人”。在我國，東漢時期的張衡發(fā)明了指南車，三國時期的諸葛亮創(chuàng)造了木牛流馬……人類歷史進入近代之后，隨著第一次、第二次產(chǎn)業(yè)革命（17～19世紀）的興起，各種機械裝置也不斷地被發(fā)明和應用，特別是在機械計時裝置的發(fā)展基礎上，日本、西歐等國家出現(xiàn)了不少精巧的“機器人”玩具或“機器人”工藝品，這些裝置大多由時鐘機構驅動，用凸輪和杠桿傳遞運動，比如，上發(fā)條后就能演奏的音樂盒。神奇的機器人3、機器人的發(fā)展歷程早在三千多年前47神奇的機器人神奇的機器人48操作在網(wǎng)上搜索”木牛流馬”、“指南車”的相關資料，說出其工作的原理。操作49神奇的機器人②現(xiàn)代的機器人

現(xiàn)代社會，隨著計算機技術、控制技術、傳感技術和人工智能技術的發(fā)展，機器人在技術和應用方面都得到了迅猛的發(fā)展。人們發(fā)明了各式各樣的具有感知、決策、行動和交互能力的智能機器人，這些機器人從外觀上已遠遠脫離了最初仿人型機器人和工業(yè)機器人所具有的形狀，更符合各種不同應用領域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增強，從而為機器人技術的應用開辟出更加廣闊的空間。神奇的機器人②現(xiàn)代的機器人50神奇的機器人4、機器人的分類和應用從應用環(huán)境出發(fā)，可以將機器人分為兩大類：

（1）工業(yè)機器人（2）特種機器人

特種機器人又包括：服務機器人、娛樂機器人、軍用機器人、教育機器人等等。神奇的機器人4、機器人的分類和應用從應用環(huán)境出發(fā)，可以將機器51機器人的分類及應用---工業(yè)機器人弧焊機器人機器人的分類及應用---工業(yè)機器人弧焊機器人52機器人的分類及應用---工業(yè)機器人120公斤點焊機器人120公斤點焊機器人是以一汽紅旗車身焊裝生產(chǎn)線為應用背景，瞄準國際上典型機器人產(chǎn)品技術性能開發(fā)的一種具有先進性、可靠性的實用機器人產(chǎn)品。該機器人具有工作空間大、運動速度快和負荷能力強等特點。機器人設計結構緊湊，外觀宜人，運動平穩(wěn)快捷，大大地提高了點焊作業(yè)的生產(chǎn)率。機器人的分類及應用---工業(yè)機器人120公斤點焊機器人53機器人的分類及應用---工業(yè)機器人5kg搬運機器人，采用五軸伺服電機驅動控制，實現(xiàn)五軸空間聯(lián)動，配置不同工具包可實現(xiàn)搬運、碼垛、焊接、裝配等工作，具有較高的柔性自動化水平。

5公斤搬運機器人機器人的分類及應用---工業(yè)機器人5kg搬運機器人，采用五軸54人工智能與機器人（小學版第1單元）55“插秧機器人”試驗田中插秧。這個“機器人”可按水田形狀，根據(jù)設定路線自我糾正姿態(tài)進行插秧、播撒肥料和農(nóng)藥等勞作?！安逖頇C器人”試驗田中插秧。這個“機器人”可按水田形56人工智能與機器人（小學版第1單元）57人工智能與機器人（小學版第1單元）58機器人的分類及應用---工業(yè)機器人

便攜式機器人由哈爾濱工業(yè)大學機器人研究所研制的便攜式機器人，可實現(xiàn)六自由度弧焊機器人的全部功能，同時可作為通用機器人完成其它工作，可任意位置安裝。機器人本體自重30Kg，便于拆裝攜帶。便攜式機器人可以作為一個流動的焊接機器人到不同的場所進行作業(yè)，特別是在一些工作空間狹小，周圍環(huán)境惡劣，工人無法作業(yè)的地方。機器人的分類及應用---工業(yè)機器人便攜式機器人59機器人的分類及應用---服務機器人腦外科及其任輔助系統(tǒng)該腦外科機器人輔助系統(tǒng)是由北京航空航天大學、清華大學和海軍總院共同研制開發(fā)的。1997年5月用該機器人為病人實施了首例開顱手術,到2000年11月已為140多位病人實施了這種手術。

機器人的分類及應用---服務機器人腦外科及其任輔助系統(tǒng)60機器人的分類及應用---服務機器人格林系統(tǒng)

格林系統(tǒng)是讓外科醫(yī)生坐在一個大操縱臺前，帶上三維眼鏡，盯著一個透明的工作間，觀看手術室內(nèi)立體攝像機攝錄并傳送過來的手術室和病人的三維立體圖像。與此同時，外科醫(yī)生的兩手手指分別勾住操縱臺下兩臺儀器上的控制環(huán)。儀器中的傳感器可測量出外科醫(yī)生手指的細微動作并把測量結果數(shù)字化，隨后傳送到兩只機械手上，機械手隨外科醫(yī)生動作，為病人作手術。聲頻部分能同時傳來手術所發(fā)出的所有聲音，使人有親臨其境之感。機器人的分類及應用---服務機器人格林系統(tǒng)格林系統(tǒng)是讓外61機器人的分類及應用---水下機器人載人潛水器機器人的分類及應用---水下機器人載人潛水器62機器人的分類及應用---水下機器人水下6000米無纜自治機器人1995年8月，CR-016000米無纜自治水下機器人研制成功，使我國機器人的總體技術水平躋身于世界先進行列，成為世界上擁有潛深6000米自治水下機器人的少數(shù)國家之一。機器人的分類及應用---水下機器人水下6000米無纜自治機器63機器人的分類及應用---農(nóng)用機器人摘西紅柿機器人

在日本、美國等發(fā)達國家，農(nóng)業(yè)人口較少，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；?、多樣化、精確化，勞動力不足的現(xiàn)象越來越明顯。許多作業(yè)項目如蔬菜、水果的挑選與采摘，蔬菜的嫁接等都是勞動力密集型的工作，再加上時令的要求，勞動力問題很難解決。正是基于這種情況，農(nóng)林業(yè)機器人應運而生。

機器人的分類及應用---農(nóng)用機器人摘西紅柿機器人在日64機器人的分類及應用---農(nóng)用機器人嫁接機器人能完成砧木、穗木的取苗、切苗、接合、固定、排苗等嫁接過程的自動化作業(yè)。操作者只需把砧木和穗木放到相應的供苗臺上，其余嫁接作業(yè)均由機器自動完成，從而大大提高了作業(yè)效率和質量，減輕了勞動強度。嫁接機器人可以進行黃瓜、西瓜、甜瓜苗的自動嫁接，為蔬菜、瓜果自動嫁接技術的產(chǎn)業(yè)化提供了可靠條件。嫁接機器人機器人的分類及應用---農(nóng)用機器人嫁接機器人能完成砧65機器人的分類及應用---農(nóng)用機器人

這種機器人的工作過程如下：用拔苗器的抓手將插盤中的籽苗拔出，放在穿過插盤傳送帶移動到盆傳送帶上的一排杯狀容器內(nèi)。在杯狀容器移動的同時，由光電傳感器探測有無缺苗，探測之后，栽培器的抓爪只拿起籽苗。每個栽培頭分別接近一只杯，在所有栽培頭都夾住籽苗之后，所有栽培頭同時栽培籽苗，確保無空盆，最大栽培速度為每小時6000棵。該機器人是第一臺能識別缺苗的機器人。利用這種機器人，栽培者只移栽真實的籽苗，并使全部籽苗都移栽到盆里，減少尋找和填充空盤的必要。移栽機器人機器人的分類及應用---農(nóng)用機器人這種機器人的工作過程如66機器人的分類及應用---機器人警察英國“手推車”機器人機器人的分類及應用---機器人警察英國“手推車”機器人67機器人的分類及應用---機器人警察在西方國家中，恐怖活動始終是個令當局頭疼的問題。英國由于民族矛盾，飽受爆炸物的威脅，因而早在60年代就研制成功排爆機器人。。最近英國又將手推車機器人加以優(yōu)化，研制出土撥鼠及野牛兩種遙控電動排爆機器人，英國皇家工程兵在波黑及科索沃都用它們探測及處理爆炸物。土撥鼠重35公斤，在桅桿上裝有兩臺攝像機。野牛重210公斤，可攜帶100公斤負載。兩者均采用無線電控制系統(tǒng)，