初中九年級信息技術(shù)機器人簡介

機器人簡介1.1什么是機器人？機器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，自20世紀(jì)60年代初問世以來，經(jīng)歷40多年的發(fā)展，已取得長足的進步。工業(yè)機器人在經(jīng)歷了誕生—成長—成熟期后，已成為制造業(yè)中不可缺少的核心裝備，世界上約有75萬臺工業(yè)機器人正與工人朋友并肩戰(zhàn)斗在各條戰(zhàn)線上。特種機器人作為機器人家族的后起之秀，由于其用途廣泛而大有后來居上之勢，仿人形機器人、農(nóng)業(yè)機器人、服務(wù)機器人、水下機器人、醫(yī)療機器人、軍用機器人、娛樂機器人等各種用途的特種機器人紛紛面世，而且正以飛快的速度向?qū)嵱没~進。什么是“機器人”？我國科學(xué)家將機器人定義為：“機器人是一種自動化的機器，這種機器具備一些與人或生物相似的智力與能力，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?！币灿幸恍┤苏J為這個定義并不全面，根本原因主要是因為機器人涉及了人的概念，成為一個難以回答的哲學(xué)問題；而且機器人技術(shù)還在不斷地發(fā)展，新的機型、新的功能不斷涌現(xiàn)。正因為如此，機器人給了人們充分想象和創(chuàng)造的空間。1.2機器人的分類關(guān)于機器人的分類，有的按負載重量分，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，國際上尚未制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。按目前一般的分類方式來劃分，機器人可分為如下幾種類型：操作型機器人：能自動控制，可重復(fù)編程，多功能，有幾個自由度，可固定或運動，用于相關(guān)的自動化系統(tǒng)中。程控型機器人：按預(yù)先要求的順序及條件，依次控制機器人的機械動作。示教再現(xiàn)型機器人：通過引導(dǎo)或其他方式，先教會機器人動作，輸人工作程序，機器人就會自動重復(fù)進行作業(yè)。數(shù)控型機器人：通過數(shù)值、語言等對機器人進行示教，機器人根據(jù)示教后的信息進行作業(yè)。感覺控制型機器人：利用傳感器發(fā)出的信息控制機器人的動作。適應(yīng)控制型機器人：機器人能適應(yīng)環(huán)境的變化，控制其自身的行動。學(xué)習(xí)控制型機器人：機器人能“體會”工作的經(jīng)驗，具有一定的學(xué)習(xí)功能，并將所“學(xué)”的經(jīng)驗用于工作中。智能機器人：以人工智能決定其行動的機器人。教學(xué)機器人：適合中小學(xué)教學(xué)需要的低成本機器人。我國的機器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機器人分為兩大類，即工業(yè)機器人和特種機器人。所謂工業(yè)機器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度機器人。而特種機器人則是除工業(yè)機器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進機器人，包括服務(wù)機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農(nóng)業(yè)機器人、機械化機器人等。在特種機器人中，有些分支發(fā)展很快，有獨立成體系的趨勢，如服務(wù)機器人、水下機器人、軍用機器人、微操作機器人等。目前，國際上的機器人學(xué)者，從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機器人也分為兩類：制造環(huán)境下的工業(yè)機器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機器人，這和我國的分類是一致的。1.3常見的教學(xué)機器人教學(xué)機器人是一類應(yīng)用于教育領(lǐng)域的機器人，它一般具備以下特點：教學(xué)適用性；友好的人機交互界面；功能的開放性和可擴展性以及良好的性價比。

教學(xué)機器人作為一種數(shù)字化益智學(xué)具，逐漸成為青少年學(xué)生基礎(chǔ)教育和學(xué)校課外活動的良好載體，通過多種多樣的形式發(fā)揮其教育功能，達到“寓教于樂”的目的。智能機器人作為信息技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)前沿之一，其開發(fā)與應(yīng)用涉及感測技術(shù)、通信技術(shù)、智能技術(shù)和控制技術(shù)，是進行信息技術(shù)教育的最佳載體，也是發(fā)展和培養(yǎng)青少年學(xué)生信息素質(zhì)，提高其創(chuàng)新精神和綜合實踐能力的良好平臺。目前常見的用于教學(xué)的機器人主要有：樂高機器人、納英特機器人、廣茂達能力風(fēng)暴機器人、中鳴機器人、雙龍機器人、慧魚機器人、智慧天下機器人、通用機器人、交大陽光機器人等十幾種。其中不少機器人已經(jīng)在我國中、小學(xué)信息技術(shù)教育領(lǐng)域廣泛使用。1.4機器人的基本組成機器人一般由思維“器官”、動作“器官”和感應(yīng)“器官”幾個部分組成。其思維“器官”的作用相當(dāng)于人的大腦，用于指揮其他部件工作。就目前而言，機器人的“大腦”就是一個微處理器；動作“器官”的作用相當(dāng)于人的手和腳，用于對外界產(chǎn)生作用；感應(yīng)“器官”的作用相當(dāng)于人的眼、耳、舌頭和皮膚，用于獲取外界信息。每種機器人都是一套機器人系統(tǒng)，一般由硬件和軟件兩部分組成。機器人系統(tǒng)的硬件包括：機器人的“大腦”（微處理器）、各種傳感器、電機、積木塊以及機器人與計算機通信連接線等；機器人軟件系統(tǒng)包括：機器人操作系統(tǒng)、高級計算機語言編程系統(tǒng)。更深的藍戰(zhàn)勝了什么？更深的藍是美國IBM公司生產(chǎn)的一臺超級國際象棋電腦，重1270千克，有32個“大腦”（微處理器），每秒鐘可以計算2億步。更深的藍輸入了一百多年來優(yōu)秀棋手的兩百多萬對局。卡斯帕羅夫是有史以來最偉大的國際象棋大師，在國際象棋棋壇上他獨步天下，無人能出其右。前世界冠軍卡爾波夫號稱是唯一能與其抗衡的棋手，但在兩人交戰(zhàn)史上，每次都是卡斯帕羅夫取勝?？墒窃谂R近20世紀(jì)末的1997年，孤獨求敗的卡斯帕羅夫不得不承認自己輸了，而戰(zhàn)勝他的是一臺沒有生命力、沒有感情的電腦。這件事使人類看到了一個自己不愿看到的結(jié)果：人類的工具終于有一天會戰(zhàn)勝自己。深藍和卡斯帕羅夫曾于1996年交過手，結(jié)果卡斯帕羅夫以4：2戰(zhàn)勝了深藍。經(jīng)過一年多的改進，深藍有了更深的功力，因此又被稱為更深的藍。更深的藍與一年前的深藍相比具有了非常強的進攻性，在和平的局面下也善于捕捉殺機。卡斯帕羅夫與更深的藍的較量，引來了全世界無數(shù)棋迷和非棋迷的關(guān)注。人們對此次人機大戰(zhàn)傾注了巨大的熱情，各種新聞媒體都競相報道和評論此次人機大戰(zhàn)，顯然不只是出于對國際象棋的熱愛。事實上，許多關(guān)心比賽的記者和讀者都是棋盲，但是因為這場比賽所蘊涵的機器人與人類智慧較量的特殊意義吸引了他們?？ㄋ古亮_夫輸?shù)暨@場人機大戰(zhàn)在社會上引起了軒然大波，的觀點：一部分人對此深感悲觀，甚至驚恐不安，就像一些人對克隆技術(shù)感到可怕一樣。另外一些人則只是對這一結(jié)果感到不愉快，但他們認為這未必不是好事。首先，比賽的結(jié)果不足以說明電腦就戰(zhàn)勝了人腦，因為電腦的背后是包括美籍華裔譚崇仁、許峰雄等一大批計算機專家。這些專家經(jīng)過多年的努力，培養(yǎng)出來了一個世界超級電腦棋手。電腦的進步表明人類對人腦的思維方式有了更深入的了解。從科學(xué)意義上講，人機大戰(zhàn)只是一項科學(xué)實驗。其次，雖然電腦在棋盤上戰(zhàn)勝了人類，但這并不會封殺國際象棋藝術(shù)，相反許多棋壇人士從人機大戰(zhàn)中看到了國際象棋的新機遇。他們認為，如果在今后的國際象棋比賽中，棋手們可以使用計算機，通過高科技手段檢驗我們認為高明但又過分大膽的棋著。不錯，我們已經(jīng)發(fā)明了比我們跑得快的、舉得重的、看得遠的機器。如汽車、起重機、望遠鏡等，它們只能成為人類的一種工具，并。沒有影響到人的本質(zhì)。人類發(fā)明的機器或許可以分為兩類：體能機器和智能機器。體能機器如汽車、飛機等，已經(jīng)得到了公眾的贊許，但智能機器卻得到完全不同的反應(yīng)。向來都