高一物理文本素材 1.4 人和機(jī)械 （魯科版2）

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精第4節(jié)人與機(jī)械1．機(jī)器人簡(jiǎn)介

機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類(lèi)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.科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是：“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)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(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器”。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(lèi)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)器人技術(shù)的作用和影響。隨著人們對(duì)機(jī)器人技術(shù)智能化本質(zhì)認(rèn)識(shí)的加深，機(jī)器人技術(shù)開(kāi)始源源不斷地向人類(lèi)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域滲透。結(jié)合這些領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)，人們發(fā)展了各式各樣的具有感知、決策、行動(dòng)和交互能力的特種機(jī)器人和各種智能機(jī)器，如移動(dòng)機(jī)器人、微機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、空中空間機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人等.對(duì)不同任務(wù)和特殊環(huán)境的適應(yīng)性，也是機(jī)器人與一般自動(dòng)化裝備的重要區(qū)別.這些機(jī)器人從外觀上已遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫離了最初仿人型機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人所具有的形狀，更加符合各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增強(qiáng)，從而為機(jī)器人技術(shù)開(kāi)辟出更加廣闊的發(fā)展空間。

2．機(jī)器人的發(fā)展機(jī)器人的歷史并不算長(zhǎng)，1959年美國(guó)英格伯格和德沃爾制造出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，機(jī)器人的歷史才真正開(kāi)始.英格伯格在大學(xué)攻讀伺服理論，這是一種研究運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如何才能更好地跟蹤控制信號(hào)的理論。德沃爾曾于1946年發(fā)明了一種系統(tǒng)，可以“重演"所記錄的機(jī)器的運(yùn)動(dòng)。1954年,德沃爾又獲得可編程機(jī)械手臂專(zhuān)利，這種機(jī)械手臂按程序進(jìn)行工作，可以根據(jù)不同的工作需要編制不同的程序，因此具有通用性和靈活性,英格伯格和德沃爾都在研究機(jī)器人，認(rèn)為汽車(chē)工業(yè)最適合于用機(jī)器人干活,因?yàn)槭怯弥匦蜋C(jī)器進(jìn)行工作,生產(chǎn)過(guò)程較為固定。1959年，英格伯格和德沃爾聯(lián)手制造出第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。它成為世界上第一臺(tái)真正的實(shí)用工業(yè)機(jī)器人.此后英格伯格和德沃爾成立了“尤尼梅遜"公司，興辦了世界上第一家機(jī)器人制造工廠。第一批工業(yè)機(jī)器人被稱(chēng)為“尤尼梅特”,意思是“萬(wàn)能自動(dòng)”.他們因此被稱(chēng)為機(jī)器人之父。1962年美國(guó)機(jī)械與鑄造公司也制造出工業(yè)機(jī)器人，稱(chēng)為“沃爾薩特蘭”，意思是“萬(wàn)能搬動(dòng)”.“尤尼梅特”和“沃爾薩特蘭”就成為世界上最早的、至今仍在使用的工業(yè)機(jī)器人。近百年來(lái)發(fā)展起來(lái)的機(jī)器人,大致經(jīng)歷了三個(gè)成長(zhǎng)階段，也即三個(gè)時(shí)代。第一代為簡(jiǎn)單個(gè)體機(jī)器人，第二代為群體勞動(dòng)機(jī)器人，第三代為類(lèi)似人類(lèi)的智能機(jī)器人,它未來(lái)的發(fā)展方向是有知覺(jué)、有思維、能與人對(duì)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(jué)能力，第三代機(jī)器人是智能機(jī)器人，它不僅有感覺(jué)能力,而且還具有獨(dú)立判斷和行動(dòng)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(dòng)作。中央電腦控制手臂和行走裝置，使機(jī)器人的手完成作業(yè)，腳完成移動(dòng)，機(jī)器人能夠用自然語(yǔ)言與人對(duì)話。智能機(jī)器人在發(fā)生故障時(shí),通過(guò)自我診斷裝置能自我診斷出故障部位，并能自我修復(fù)。今天,智能機(jī)器人的應(yīng)用范圍大大地?cái)U(kuò)展了，除工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)外,機(jī)器人應(yīng)用到各行各業(yè),機(jī)器人已具備了人類(lèi)的特點(diǎn)。機(jī)器人向著智能化、擬人化方向發(fā)展的道路，是沒(méi)有止境的。機(jī)器人是雖然外表可能不像人，也不以人類(lèi)的方式操作，但是可以代替人力自動(dòng)工作的機(jī)器。后來(lái)美國(guó)著名科普作家艾薩克·阿西莫夫?yàn)闄C(jī)器人提出了三條原則，即“機(jī)器人三定律”:第一定律——機(jī)器人不得傷害人，或任人受到傷害而無(wú)所作為；第二定律——機(jī)器人應(yīng)服從人的一切命令，但命令與第一定律相抵觸時(shí)例外；