工業(yè)機器人讀書報告

1、讀書報告機器人技術基礎摘要機器人是一種人類很早就夢想再制造的、具有仿生性且處處聽命于人的自動 化機器，它可以幫助人類完成很多危險、繁重、重復的體力勞動或者進入各種服 務領域。歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展變化，機器人技術不斷進步與創(chuàng)新，所到之處使整個 制造業(yè)乃至全社會都發(fā)生了和正在發(fā)生著翻天覆地的變化。機器人是最具代表性的現(xiàn)代多種高新技術的綜合體，它可從某個角度折射出一個國家的科技水平和綜 合國力。其中，智能機器人的發(fā)展也已經(jīng)成為重中之重。關鍵詞：機器人、自動化機器、智能機器人一、智能機器人基本概念智能機器人之所以叫智能機器人，這是因為它有相當發(fā)達的大腦”。在腦中起作用的是中央處理器，這種計算機跟操作它的人

2、有直接的聯(lián)系。最主要的是， 這樣的計算機可以進行按目的安排的動作。 正因為這樣，我們才說這種機器人才 是真正的機器人，盡管它們的外表可能有所不同。智能機器人具備形形色色的內(nèi)部信息傳感器和外部信息傳感器，如視覺、聽覺、觸覺、嗅覺。除具有感受器外，它還有效應器，作為作用于周圍環(huán)境的手段。 這就是筋肉，或稱自整步電動機，它們使手、腳、長鼻子、觸角等動起來。由此 也可知，智能機器人至少要具備三個要素：感覺要素，反應要素和思考要素。智能機器人能夠理解人類語言，用人類語言同操作者對話，在它自身的意識”中單獨形成了一種使它得以 生存”的外界環(huán)境實際情況的詳盡模式。它能分 析出現(xiàn)的情況，能調(diào)整自己的動作以達到

3、操作者所提出的全部要求，能擬定所希望的動作，并在信息不充分的情況下和環(huán)境迅速變化的條件下完成這些動作。當然，要它和我們?nèi)祟愃季S一模一樣，這是不可能辦到的。不過，仍然有人試圖建 立計算機能夠理解的某種微觀世界”。二、機器人功能分類機器人可分為一般機器人和智能機器人。 一般機器人是指不具有智能，只具 有一般編程能力和操作功能的機器人。到目前為止，在世界范圍內(nèi)還沒有一個統(tǒng)一的智能機器人定義。 大多數(shù)專家 認為智能機器人至少要具備以下三個要素： 一是感覺要素，用來認識周圍環(huán)境狀 態(tài)；二是運動要素，對外界做出反應性動作；三是思考要素，根據(jù)感覺要素所得 到的信息，思考出采用什么樣的動作。感覺要素包括能感知

4、視覺、接近、距離等 的非接觸型傳感器和能感知力、壓覺、觸覺等的接觸型傳感器。這些要素實質(zhì)上 就是相當于人的眼、鼻、耳等五官，它們的功能可以利用諸如攝像機、圖像傳感 器、超聲波傳成器、激光器、導電橡膠、壓電元件、氣動元件、行程開關等機電 元器件來實現(xiàn)。對運動要素來說，智能機器人需要有一個無軌道型的移動機構(gòu)， 以適應諸如平地、臺階、墻壁、樓梯、坡道等不同的地理環(huán)境。它們的功能可以 借助輪子、履帶、支腳、吸盤、氣墊等移動機構(gòu)來完成。在運動過程中要對移動 機構(gòu)進行實時控制，這種控制不僅要包括有位置控制， 而且還要有力度控制、位 置與力度混合控制、伸縮率控制等。智能機器人的思考要素是三個要素中的關鍵，

5、也是人們要賦予機器人必備的要素。思考要素包括有判斷、邏輯分析、理解等方 面的智力活動。這些智力活動實質(zhì)上是一個信息處理過程，而計算機則是完成這 個處理過程的主要手段。智能機器人根據(jù)其智能程度的不同，又可分為三種：1）傳感型機器人 機器人的本體上沒有智能單元只有執(zhí)行機構(gòu)和感應機構(gòu)， 它具有利用傳感信息（包括視覺、聽覺、觸覺、接近覺、力覺和紅外、超聲及激 光等）進行傳感信息處理、實現(xiàn)控制與操作的能力。受控于外部計算機，在外部 計算機上具有智能處理單元，處理由受控機器人采集的各種信息以及機器人本身 的各種姿態(tài)和軌跡等信息，然后發(fā)出控制指令指揮機器人的動作。2）交互型機器人機器人通過計算機系統(tǒng)與操作員

6、或程序員進行人-機對話，實現(xiàn)對機器人的控制與操作。雖然具有了部分處理和決策功能， 能夠獨立地 實現(xiàn)一些諸如軌跡規(guī)劃、簡單的避障等功能，但是還要受到外部的控制。3）自主型機器人 在設計制作之后，機器人無需人的干預，能夠在各種環(huán)境 下自動完成各項擬人任務。三、智能機器人的應用1）工業(yè)機器人它只能死板地按照人給它規(guī)定的程序工作，不管外界條件有 何變化，自己都不能對程序也就是對所做的工作作相應的調(diào)整。 如果要改變機器 人所做的工作，必須由人對程序作相應的改變，因此它是毫無智能的。目前其應 用很廣泛，但是隨的人工智能技術的不斷興起，其正在逐漸被取代。2）智能農(nóng)業(yè)機器人鯊魚型智能農(nóng)業(yè)機器人采用空氣動力學，

7、根據(jù)氣動布局 特點形成了鯊魚型外觀結(jié)構(gòu)，采用工業(yè)級高分子材料制作的履帶式底盤， 特殊的 離去角角度設計，能保證機器人在各種復雜地形的果園中暢通無阻， 并且保護農(nóng) 田不受破壞；獨特的機械設計結(jié)合流線型結(jié)構(gòu)能最大化利用設備空間，最大承載量高達600公斤；雙發(fā)動機的布局，保證了機器人良好的作業(yè)能力，采用電傳操 縱技術結(jié)合自主研發(fā)的液壓系統(tǒng)使得機器人突破了續(xù)航時間短的問題，擁有超長續(xù)航能力；采用300M甚高頻無線遙控和5.8G圖像傳輸技術，可以實施檢測產(chǎn) 品的運行數(shù)據(jù)和圖像，且能在終端進行路徑規(guī)劃，真正實現(xiàn)了自動控制，并能快 速實現(xiàn)功能擴展和產(chǎn)品革新；智能噴霧系統(tǒng)定向捕捉果樹的樹冠。3）家庭智能陪護機

8、器人陪護機器人應用于養(yǎng)老院或社區(qū)服務站環(huán)境，具有 生理信號檢測、語音交互、遠程醫(yī)療、智能聊天、自主避障漫游等功能。機器人 在養(yǎng)老院環(huán)境實現(xiàn)自主導航避障功能， 能夠通過語音和觸屏進行交互。配合相關 檢測設備，機器人具有血壓、心跳、血氧等生理信號檢測與監(jiān)控功能，可無線連 接社區(qū)網(wǎng)絡并傳輸?shù)缴鐓^(qū)醫(yī)療中心， 緊急情況下可及時報警或通知親人。 機器人 具有智能聊天功能，可以輔助老人心理康復。陪護機器人為人口老齡化帶來的重 大社會問題提供解決方案。4）高級智能機器人 高級智能機器人和初級智能機器人一樣， 具有感覺，識 別，推理和判斷能力，同樣可以根據(jù)外界條件的變化，在一定范圍內(nèi)自行修改程 序。所不同的是，

9、修改程序的原則不是由人規(guī)定的，而是機器人自己通過學習， 總結(jié)經(jīng)驗來獲得修改程序的原則。 所以它的智能高出初級智能機器人。 這種機器 人已擁有一定的自動規(guī)劃能力，能夠自己安排自己的工作。這種機器人可以不要 人的照料，完全獨立的工作，故稱為高級自律機器人。這種機器人也開始走向?qū)?用。四、智能機器人發(fā)展趨勢機器人的智能從無到有、從低級到高級，并隨著科學技術的進步而不斷深入 發(fā)展。隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術、人工智能、新材料和 MEMS技術的發(fā)展， 機器人的智能化、網(wǎng)絡化、微型化的發(fā)展趨勢已凸現(xiàn)出來。1）網(wǎng)絡機器人 網(wǎng)絡技術的發(fā)展拓寬了智能機器人的應用范圍。 利用網(wǎng)絡和 通信技術可以對機器人進行遠程控制

10、和操作， 代替人在遙遠的地方工作。利用網(wǎng) 絡機器人，外科專家可以在異地為病人實施疑難手術。 在國內(nèi)，北京航空航天大 學、清華大學和海軍總醫(yī)院共同開發(fā)的遙控操作遠程醫(yī)用機器人系統(tǒng)可以在異地 為病人實施開顱手術。2）微型機器人日本東京工業(yè)大學的一名教授對微型和超微型機構(gòu)尺寸做 了一個基本的定義：1100 mm為小型機構(gòu)，0.011 mm為微型機構(gòu)，10 m以 下為超微型機構(gòu)。微型機器人的發(fā)展依賴于微加工工藝、微傳感器、微驅(qū)動器和 微結(jié)構(gòu)的發(fā)展。隨著MEM孩術和生物芯片技術的發(fā)展，微型機器人不可阻擋地 進入了實用階段。國外正在開發(fā)體內(nèi)自主行走式診斷治療、 定點投放藥物及進行 體內(nèi)微細手術的外科手術機

11、器人。醫(yī)用注射器將微型機器人推入體內(nèi)，機器人攜 帶生物傳感器對人體組織進行檢查，并將信號反饋到信息處理中心進行分析處 理。如果發(fā)生病變，醫(yī)生可以指揮機器人進行實施手術、定點投放藥物等操作。 機器人完成工作任務后自行消失，隨人體廢棄物排出，對人體沒有任何副作用。3）高智能機器人 科學家們認為，智能機器人的研發(fā)方向是，給機器人裝上 “大腦芯片”，從而使其智能性更強，在認知學習、自動組織、對模糊信息的綜 合處理等方面將會前進一大步。雖然有人表示擔憂：這種裝有“大腦芯片”的智 能機器人將來是否會在智能上超越人類，甚至會對人類造成威脅？但不少科學家 認為，這類擔心是完全沒有必要的。就智能而言，目前機器人

12、的智商相當于4歲兒童的智商，而機器人的“常識”比起正常成年人就差得更遠了。4）變結(jié)構(gòu)機器人智能機器人工作環(huán)境千變?nèi)f化，科學家夢想著機器人能像 人和動物一樣運動，如像蛇一樣爬行、像人一樣用兩腿行走。變結(jié)構(gòu)機器人的目 標就是創(chuàng)造出新的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)環(huán)境的變化變換結(jié)構(gòu)，如機器人可以依照環(huán)境 的變化將自己變成一條蛇或者四條腿爬行昆蟲。五、總結(jié)智能機器人作為一種包含相當多學科知識的技術 ，幾乎是伴隨著人工智能所 產(chǎn)生的。而智能機器人在當今社會變得越來越重要， 越來越多的領域和崗位都需 要智能機器人參與、這使得智能機器人的研究也越來越頻繁。 雖然我們現(xiàn)在仍很 難在生活中見到智能機器人的影子。 但在不久的將來，隨著智能機器人技術的不 斷發(fā)展和成熟。隨著眾多科