機(jī)器人的由來

1克的一個(gè)科幻內(nèi)容的話劇中，劇中虛構(gòu)了一種稱為Robota（捷克文，意為苦力、勞役）的空間、海洋以及國(guó)防等諸多領(lǐng)域獲得越來越廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)形成了綜合性的學(xué)科——機(jī)器人學(xué)（Robotics）。仿生特征：動(dòng)作機(jī)構(gòu)具有類似于人或其他生物體某些器官（肢體、感官等）的功能；柔性特征：機(jī)器人作業(yè)具有廣泛的適應(yīng)性，適于多種工作，作業(yè)程序靈活易變；智能特征：機(jī)器人具有一定程度的人類智能，如記憶、感知、推理、決策、學(xué)習(xí)等；自動(dòng)特征：完整的機(jī)器人系統(tǒng)，能夠獨(dú)立、自動(dòng)完成作業(yè)任定的位置。驅(qū)動(dòng)器將控制系統(tǒng)輸出的信號(hào)變換成大功率的信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器工作。機(jī)械本體，是機(jī)器人賴以完成作業(yè)任務(wù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般是一臺(tái)機(jī)械手，也稱操作器、2業(yè)工具。序控制系統(tǒng)、適應(yīng)性控制系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)之分。機(jī)構(gòu)通常有齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、諧波齒輪傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)、帶傳動(dòng)等幾種類型。處理精巧作業(yè)的感覺信息。常見的外部傳感器有力覺傳感器、觸覺傳感器、接近覺傳感器、視覺傳感器等。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，機(jī)器人的技術(shù)水平不斷提高，應(yīng)用范圍越來越廣，從早期的焊接、三種分類法。按照機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展水平可以將機(jī)器人分為三代。動(dòng)記錄下每一步，然后重復(fù)。目前在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的機(jī)器人大多屬于第一代。3進(jìn)行焊接。這就要求工件的一致性很好，也就是說工件被焊接的位置必須十分準(zhǔn)確。否則，可以很好地完成焊接工作。類似的技術(shù)正越來越多地應(yīng)用在機(jī)器人上。量新思想、新方法，但現(xiàn)有機(jī)器人的自適應(yīng)技術(shù)還是十分有限的。關(guān)節(jié)型機(jī)器人等類型。（1）直角坐標(biāo)機(jī)器人。直角坐標(biāo)機(jī)器人具有空間上相互垂直的兩根或三根直線移動(dòng)軸（見圖7－1通過直角坐標(biāo)方向的3個(gè)獨(dú)立自由度確定其手部的空間位置，其動(dòng)作空間為印刷電路基板的元件插入、緊固螺絲等作業(yè)。印刷電路基板的元件插入、緊固螺絲等作業(yè)。柱面坐柱面坐機(jī)器人空間位機(jī)構(gòu)主由旋轉(zhuǎn)人?；鶛C(jī)器人就是一種典型的柱面坐標(biāo)機(jī)器人。4占空間體積小于直角坐標(biāo)和柱面坐標(biāo)機(jī)器人，但仍大于多關(guān)節(jié)型機(jī)器人。多關(guān)節(jié)由多個(gè)轉(zhuǎn)和擺機(jī)構(gòu)組人。旋合節(jié)機(jī)器人。如美國(guó)Unimation公司20世紀(jì)70年代末推出的機(jī)器人PUMA（見圖7－4）就型的水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人。其優(yōu)點(diǎn)是可以自由地實(shí)現(xiàn)三維空間5水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人在結(jié)構(gòu)上具有串聯(lián)配置的二個(gè)能夠在水平面內(nèi)選擇2～4個(gè)，動(dòng)作空間為一圓柱體。水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)是在垂直方向上的剛性好，能方便地實(shí)現(xiàn)二維平面上的動(dòng)作，在裝配作業(yè)中得到普遍應(yīng)用。圖7－5水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人這種分類顯得過于粗糙?，F(xiàn)在除工業(yè)領(lǐng)域之外，機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、建筑、醫(yī)療、服務(wù)、娛樂，以及空間和水下探索等多種領(lǐng)域。碼垛機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人等多種類型。焊接機(jī)器人，包括點(diǎn)焊（電阻焊）和電弧焊機(jī)器人，代替人進(jìn)行噴漆作業(yè)。碼垛、上下料、搬運(yùn)機(jī)器人的功能則是根據(jù)一定的速度和精度要求，以滿足生產(chǎn)要求的變化。比如，改變焊縫軌跡，改變噴漆位置，變更裝配部件或位置等等。隨著對(duì)工業(yè)生產(chǎn)線柔性的要求越來越高，對(duì)各種機(jī)器人的需求也就越來越強(qiáng)烈。領(lǐng)域。6器人是指在大氣層內(nèi)和大氣層外從事各種作業(yè)的機(jī)器人，包括在內(nèi)層空間飛行并進(jìn)行觀測(cè)、各種航天器里使用的機(jī)器人。場(chǎng)合。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)給服務(wù)機(jī)器人的一個(gè)初步定義是，一種以自主或半自主方式運(yùn)行，能為人類的生活、康復(fù)提供服務(wù)的機(jī)器人，或者是能對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)的一類機(jī)器人。相繼開發(fā)成功。析及仿真設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用，機(jī)器人操作機(jī)已實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)。以德國(guó)KUKA公成功應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)了焊縫自動(dòng)跟蹤和自動(dòng)化生產(chǎn)線上物體的自動(dòng)定位以及精密裝配作業(yè)等，7使機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性有了很大提高。用尚未達(dá)到商品化階段，但農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研究已經(jīng)在土地耕作、蔬菜嫁接、作物移栽、人、蘑菇采摘機(jī)器人和VMS擠牛奶機(jī)器人，我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人自動(dòng)引導(dǎo)行走系統(tǒng)、蔬菜嫁接機(jī)器人，法國(guó)的水果采摘機(jī)器人，以及荷蘭開發(fā)的擠奶機(jī)器人等。下機(jī)器人已用于海洋石油開采、海底勘查、救撈作業(yè)、管道敷設(shè)和檢查、電纜敷設(shè)和維護(hù)、以及大壩檢查等方面。我國(guó)在90年代中期研制的“CR-01”水下機(jī)器人在太平洋深海試驗(yàn)成功，海深達(dá)6000m以上，使我國(guó)在深海探測(cè)和探索方面躍居世界先進(jìn)水平。間機(jī)器人，如美國(guó)NASA的空間機(jī)器人Sojanor等。Sojanor是一輛自主移動(dòng)車，重量為助診斷和外科手術(shù)等場(chǎng)合。1998年5月德、法兩國(guó)醫(yī)生成功利用機(jī)