1、機器人技術及其應用概述 機器人概述機器人概述 機器人一詞的出現：機器人一詞的出現：1920年、捷克作家、年、捷克作家、 Karel Capek、Rossums Universal Robots，“Robota”（奴隸）寫成了（奴隸）寫成了“Robot ” 。 小說在小說在1924年和年和1927年的時候被紛紛傳到了日本、法國和歐洲國年的時候被紛紛傳到了日本、法國和歐洲國家，機器人這個名詞就向全世界鋪展開來。家，機器人這個名詞就向全世界鋪展開來。故事情節：帶感情故事情節：帶感情 的機器人消滅了人類的機器人消滅了人類 ，一對男女機器人相愛，一對男女機器人相愛 ，世界又起死回生。世界又起死回生。 上

2、世紀上世紀60年代，可實用機械的機器人被稱為工業機器人年代，可實用機械的機器人被稱為工業機器人上世紀上世紀80年代到現在，正越來越向智能化方向發展年代到現在，正越來越向智能化方向發展 工業機器人是工業機器人是“一種裝備有記一種裝備有記憶裝置和末端執行器憶裝置和末端執行器(end effector)的，能夠轉動并通過自動完成各種移動的，能夠轉動并通過自動完成各種移動來代替人類勞動的通用機器來代替人類勞動的通用機器”。機器人是機器人是“一種用于移動各種材料、一種用于移動各種材料、零件、工具或專用裝置的，通過可編程序動作來執行種種任務的，并具有零件、工具或專用裝置的，通過可編程序動作來執行種種任務的

3、，并具有編程能力的多功能機械手編程能力的多功能機械手(manipulator)”。國際上，關于機器人的定義主要有以下幾種：國際上，關于機器人的定義主要有以下幾種：（3 3）美國國家標準局）美國國家標準局( (NBS)NBS)的定義：的定義：機器人是機器人是“一種能夠進行編程并在自一種能夠進行編程并在自動控制下執行某些操作和移動作業任務的機械裝置動控制下執行某些操作和移動作業任務的機械裝置”。（4） 國際標準化組織國際標準化組織(ISO)的定義：的定義：“機器人是一種自動的、位置可控的機器人是一種自動的、位置可控的、具有編程能力的多功能機械手，這種機械手具有幾個軸，能夠借助于可、具有編程能力的多

4、功能機械手，這種機械手具有幾個軸，能夠借助于可編程序操作來處理各種材料、零件、工具和專用裝置，以執行種種任務編程序操作來處理各種材料、零件、工具和專用裝置，以執行種種任務”。（5）我國對機器人的定義。）我國對機器人的定義。曾建議把機器人定義為曾建議把機器人定義為“一種擬一種擬人功能的機械電子裝置人功能的機械電子裝置”(a mechantronic device to imitate some human functions)。 參考各國的定義，對機器人給出以下定義：參考各國的定義，對機器人給出以下定義： 春秋后期，春秋后期，魯班曾制造過一只木鳥，能在空中飛行魯班曾制造過一只木鳥，能在空中飛行“

5、三日不三日不下下”。 西周時期，西周時期，出現了能歌善舞的伶人，這出現了能歌善舞的伶人，這是我國最早記載的機器人。是我國最早記載的機器人。 公元前公元前2世紀，世紀，亞歷山大時代的古希臘人發明了最原始的機器人亞歷山大時代的古希臘人發明了最原始的機器人自動機。可以自己開門，還可以借助蒸汽唱歌。自動機。可以自己開門，還可以借助蒸汽唱歌。 漢代大科學家張衡漢代大科學家張衡不僅發明了地動儀，而且發明了計里鼓車。每行不僅發明了地動儀，而且發明了計里鼓車。每行一里，車上木人擊鼓一下，每行十里擊鐘一下。一里，車上木人擊鼓一下，每行十里擊鐘一下。 后漢三國時期，后漢三國時期，蜀國丞相諸葛亮成功地創造出蜀國丞相

6、諸葛亮成功地創造出了了“木牛流馬木牛流馬”。用其運送軍糧，支援前方戰爭。用其運送軍糧，支援前方戰爭。17381738年，法國天才技師杰克年，法國天才技師杰克戴戴瓦克遜發明了一瓦克遜發明了一只機器鴨。它會嘎嘎叫，會游泳和喝水，還會進食只機器鴨。它會嘎嘎叫，會游泳和喝水，還會進食和排泄。和排泄。 19 19世紀中葉出現了科學幻想派和機械制作派世紀中葉出現了科學幻想派和機械制作派 。18861886年年未來的夏娃未來的夏娃問世。在機械實物制造方面，問世。在機械實物制造方面，18931893年摩爾制造了年摩爾制造了“蒸汽人蒸汽人”，“蒸汽蒸汽人人”靠蒸汽驅動雙腿沿圓周走動。靠蒸汽驅動雙腿沿圓周走動。1

7、7731773年，自動書寫玩偶、自動演奏玩偶等被連續推出。現在保留年，自動書寫玩偶、自動演奏玩偶等被連續推出。現在保留下來的瑞士努薩蒂爾歷史博物館里的少女玩偶，還定期彈奏音樂供參下來的瑞士努薩蒂爾歷史博物館里的少女玩偶，還定期彈奏音樂供參觀者欣賞。觀者欣賞。 1927 1927年美國西屋公司工程師溫茲利制造了第一個機器人年美國西屋公司工程師溫茲利制造了第一個機器人“電報箱電報箱”。可。可以回答一些問題。以回答一些問題。 二、現代機器人二、現代機器人1952年年，第一臺數控機床的誕生，為機器人的開發奠定了基礎。，第一臺數控機床的誕生，為機器人的開發奠定了基礎。 1954年美國戴沃爾最早提出了工業

8、機器人的概念，并申請了專利年美國戴沃爾最早提出了工業機器人的概念，并申請了專利。 1948年，年，美國原子能委員會的阿美國原子能委員會的阿爾貢研究所開發了機械式的主從機械爾貢研究所開發了機械式的主從機械手。手。 1962年美國年美國AMF公司推出的公司推出的“VERSATRAN”和和UNIMATION公司推出的公司推出的“UNIMATE”是機器人產品最早的實用是機器人產品最早的實用機型（示教再現）。機型（示教再現）。 VERSATRANUNIMATEl1965年，年，MIT的的Roborts演示了第一個具有視覺傳感器的、能識別與定位簡演示了第一個具有視覺傳感器的、能識別與定位簡單積木的機器人系

9、統單積木的機器人系統 l1970年在美國召開了第一屆國際工業機器人學術會議年在美國召開了第一屆國際工業機器人學術會議l1973年，辛辛那提年，辛辛那提米拉克隆公司的理查德米拉克隆公司的理查德豪恩制造了第一臺由小豪恩制造了第一臺由小型計算機控制的工業機器人型計算機控制的工業機器人l1980年后，日本贏得了年后，日本贏得了“機器人王國機器人王國”的美稱的美稱 各種用途的機器人：各種用途的機器人：水下機器人、空間機器人、空中機器人、地面機器人、微小型機器人等水下機器人、空間機器人、空中機器人、地面機器人、微小型機器人等新的機器人名稱：新的機器人名稱： “軟件機器人軟件機器人”、“網絡機器人網絡機器人

10、” 、機器人化機器、機器人化機器 相撲機器人相撲機器人無人駕駛振動式壓路機無人駕駛振動式壓路機機器魚機器魚“自由泳自由泳”“過龍門過龍門”在水中在水中“戲球戲球 ”自主地避開障礙物自主地避開障礙物我我國國研研制制的的排排爆爆機機器器人人70年代的萌芽期，年代的萌芽期，80年代的開發期和年代的開發期和90年代的適用化期。年代的適用化期。 l 1972年開始研制自己的工業機器人年開始研制自己的工業機器人l“七五七五”期間，完成了示教再現式工業機器人成套技術的開發，研制出期間，完成了示教再現式工業機器人成套技術的開發，研制出了噴涂、點焊、弧焊和搬運機器人了噴涂、點焊、弧焊和搬運機器人l1986年國家

11、高技術研究發展計劃（年國家高技術研究發展計劃（863計劃）開始實施計劃）開始實施l 上世紀上世紀90年代初期起，形成了一批機器人產業化基地年代初期起，形成了一批機器人產業化基地我國工業機器人的發展：我國工業機器人的發展：3. 按機器人的智能程度分按機器人的智能程度分（1）只具有一般編程能力和操作功能只具有一般編程能力和操作功能（2）具有不同程度的智能具有不同程度的智能u 傳感型機器人傳感型機器人u 交互型機器人交互型機器人u 自主型機器人自主型機器人水下機器人，水下防險救生與資源考察，如雙鷹遙控潛水機器人潛水500米；中國科學院沈陽研究所的CR-01深海探測機器人，在六千米深水作業；“探索者”

12、水下機器人，采用GPS導航，工作深度一千米。軍用無人偵察機器人。我國公安部自行研制的“靈蜥-B”型反恐排爆機器人，價值70萬元人民幣，在南京市公安局特勤支隊服役。它為三段履帶式設計，裝置行走、機械手、云臺三個攝像頭，最大行走速度30米/秒，能抓取15公斤重物，爬行40度斜坡和樓梯，越過40厘米高障礙和50厘米寬壕溝，自帶電源連續工作4小時，排爆人員可在遠距離對機器人進行精確操控。卡斯帕羅夫與深藍對弈圖 機器人做人做不了的事情。比如人們機器人做人做不了的事情。比如人們對太空的認識，對原子分子進行搬遷的機器人對太空的認識，對原子分子進行搬遷的機器人 為什么要發展機器人為什么要發展機器人? ?機器人做人不愿意做或做不好的事。機器人做人不愿意做或