NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室課件

機器人技術(shù)發(fā)展簡介浙江大學(xué)工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室熊蓉NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室內(nèi)容什么是機器人機器人的發(fā)展歷史和趨勢機器人的分類機器人的組成和技術(shù)新型智能機器人機器人競賽NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室什么是機器人（robot）日本：森政弘與合田周平：機器人是一種具有移動性、個體性、智能性、通用性、半機械半人性、自動性、奴隸性等7個特征的柔性機器加藤一郎：具有如下3個條件的機器具有腦、手、腳等三要素的個體；具有非接觸傳感器（用眼、耳接受遠方信息）和接觸傳感器；具有平衡覺和固有覺的傳感器。NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室什么是機器人（robot）美國：易于再編程的裝置手動裝置、固定順序的裝置都不認為是機器人NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室什么是機器人（robot）中國：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能能力，如感知能力規(guī)劃能力動作能力協(xié)同能力NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室什么是機器人（robot）國際標準化組織對工業(yè)機器人的定義（1987年）工業(yè)機器人是一種具有自動控制的操作和移動功能，能完成各種作業(yè)的可編程操作機。NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室機器人的功能節(jié)省勞動力搬運機器人、清掃機器人……進行極限作業(yè)噴漆機器人、空間機器人、海底機器人用于醫(yī)療、福利外科手術(shù)、智能輪椅……與人協(xié)調(diào)作業(yè)機器寵物NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室機器人的發(fā)展歷史1920年，捷克作家卡雷爾·卡佩克在科幻劇本《羅薩姆的萬能機器人》中定義了“robota”1954年，GeorgeDeval開發(fā)出第一臺可編程機器人1962年，Unimation公司成立，出現(xiàn)了最早了工業(yè)機器人，第一位用戶是GM1964年，MIT，StanfordUniversity

等成立人工智能研究所1965年，CarnegieMellonUniversity建立機器人研究所NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室1967年，第一臺Unimate公司的噴涂用機器人出口到日本1968年，第一臺智能機器人Shakey在斯坦福研究所(SRI)誕生NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室1972，IBM公司開發(fā)出內(nèi)部使用的制造機器人，并發(fā)展成為IBM7565商用機器人NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室1973年，Cincinnati

Milacron公司推出

T3型機器人NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室1978年，第一臺PUMA機器人由Unimation裝運到GM公司NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室80年代開始，各種機器人公司陸續(xù)成立，并不斷出現(xiàn)兼并和調(diào)整1983年，美國開始將機器人學(xué)列入教學(xué)計劃。1994年，CMU利用Dante機器人探測Alaskaspurr火山采集火山氣體樣本NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室1995年，IntuitiveSurgical公司推出外科手術(shù)機器人。NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室1997年，NASA的探險者登陸火星，并由旅行者將所拍攝的照片發(fā)回地球NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室1997年，Honda推出

人形機器人P31999年，Sony推出機

器狗AiboNLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室2000年，Honda推出第二代人形機器人Asimo,Sony推出人形機器人QiroNLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室2001年，加拿大MD機器人公司建造的“空間站遠程操縱系統(tǒng)”發(fā)射進入太空軌道NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室機器人發(fā)展趨勢用于制造生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)化環(huán)境下規(guī)則工作具有簡單智能的工業(yè)機器人工程、社會服務(wù)、人類生活等各個領(lǐng)域適應(yīng)非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的各種靈活需求具有綜合和集成能力的智能機器人NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室卡內(nèi)基梅隆的科學(xué)家預(yù)測：未來的機器人將使目前資訊科技革命的貢獻相形見絀，機器人市場將超越資訊業(yè)，成為全球最大的工業(yè)。日本：擁有世界上58％的機器人大力發(fā)展機器人教育和機器人產(chǎn)業(yè)NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室機器人的分類按所替代的人體器官分類按基于什么樣的信息進行動作分類按機器人的應(yīng)用分類NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室分類1——按所替代的人體器官分類操作機器人移動機器人視覺機器人NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室操作機器人機械臂——相當于手臂機械手——相當于手指NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室移動機器人輪式：獨輪、兩輪、三輪、四輪腿式：兩足、多足履帶軀干NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室視覺機器人產(chǎn)品檢測人臉檢測人臉識別物體識別……NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室分類2——按操縱信息分類操縱機器人程序機器人示教再現(xiàn)機器人數(shù)控機器人智能機器人NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室分類3——按機器人的應(yīng)用分類工業(yè)機器人特種機器人服務(wù)機器人娛樂機器人軍用機器人水下機器人農(nóng)業(yè)機器人……NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室機器人的組成機械手或移動車末端執(zhí)行器驅(qū)動器傳感器控制器處理器軟件NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室驅(qū)動器電動機伺服電機步進電機直流電機液壓驅(qū)動器氣動驅(qū)動器形狀記憶金屬驅(qū)動器磁致伸縮驅(qū)動器NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室傳感器位置傳感器速度/加速度傳感器力/力矩傳感器觸覺傳感器接近覺傳感器測距儀嗅覺傳感器視覺系統(tǒng)語音識別和語音合成編碼器NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室所涉及的研究領(lǐng)域機械設(shè)計與制造傳感器運動學(xué)與動力學(xué)人工智能通訊材料能源……NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室人工智能規(guī)劃和配置機器人動作規(guī)劃、路徑規(guī)劃機器感知計算機視覺，例：人臉重構(gòu)語義識別信息融合機器學(xué)習(xí)和知識發(fā)現(xiàn)分布式人工智能分布式問題求解多智能體行為協(xié)調(diào)NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室例：地圖構(gòu)建目標：自動構(gòu)建環(huán)境地圖，用于偵察、救援、導(dǎo)航等等單機器人地圖構(gòu)建同時定位與地圖構(gòu)建機器視覺多傳感器信息融合路徑規(guī)劃NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室多機器人地圖構(gòu)建分布式人工智能NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室人工智能發(fā)展趨勢單主體靜態(tài)可預(yù)測環(huán)境中的問題求解多主體動態(tài)不可預(yù)測環(huán)境中的問題求解標準問題：國際象棋的人－機對抗標準問題：足球的機－機對抗和人－機對抗NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室

下棋對抗足球?qū)弓h(huán)境靜態(tài)動態(tài)狀態(tài)改變依次動作實時可用信息完全不完全傳感信息特征符號非符號控制集中分布NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室新型智能機器人護士助手智能輪椅家用及辦公機器人水下機器人空間機器人軍用機器人類人機器人NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室護士助手TRC公司開發(fā)的“護士助手”機器人松下電工研制的醫(yī)院智能跑腿機器人NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室智能輪椅NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室家用伙伴型機器人日本東芝的家用機器人ApriAlpha主要功能：與人溝通、聊天、認人

三菱重工的wakamaru，可以進行聲音識別、生活情景對話會話。NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室家用清潔機器人日立家用清潔機器人直徑25cm

×高度13cm打掃完畢后自動進入“充電兼垃圾回收站”NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室辦公/商務(wù)服務(wù)機器人富士通服務(wù)機器人，可以勝任引導(dǎo)、搬運、巡視、提供信息等事務(wù)，可以回應(yīng)人的招呼NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室清洗機器人哈工大研制的面壁清洗機器人北航研制的擦窗機器人NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室清洗機器人德國漢薩航空公司委托普茨邁斯特公司研制的“清洗巨人”NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室水下機器人水下6000米無纜自治機器人“探索者號”水下1000米機器人NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室水下機器人澳大利亞機器人研究中心研制的水下機器人NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室淺水機器人NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室空間機器人NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室軍用機器人NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室微型飛行機器人精工愛普生的全球最輕微型飛行機器人μFR-ⅡNLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室類人機器人日本本田研制的

ASIMONLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室類人機器人日本索尼公司開發(fā)的QiroRobot錄像1錄像2NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室類人機器人日本新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)組織展出研制的“HRP-2Promete”

NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室在跌倒后還可以站起來

類人機器人富士通公司研制的“HOAP-2”。NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室機器人競賽主要的機器人競賽足球機器人比賽NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室機器人競賽的意義為相關(guān)理論和技術(shù)提供一個實踐平臺和檢驗標準，有效促進相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。培養(yǎng)多學(xué)科交叉的綜合性人才、機器人工業(yè)發(fā)展的后備人才培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、理論與實踐相結(jié)合能力、動手能力和協(xié)作精神NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室主要的機器人競賽機器人足球賽機器人相撲賽空中機器人比賽滅火機器人比賽創(chuàng)新性機器人大賽……NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室機器人足球比賽1992年，加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)的教授AlanMackworth在論文《OnSeeingRobots》中提出設(shè)想由硬件或仿真機器人進行的足球賽，比賽規(guī)則與人類正規(guī)的足球比賽規(guī)則類似最終目標：到2050年，一支全自主的類人型機器人足球隊，戰(zhàn)勝人類的足球世界杯冠軍隊NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室足球機器人系統(tǒng)基本框架機器人子系統(tǒng)(智能體)——動作執(zhí)行體環(huán)境感知子系統(tǒng)——了解環(huán)境信息和位置信息策略子系統(tǒng)——多機器人協(xié)作、單機器人的技術(shù)動作和運動規(guī)劃通訊子系統(tǒng)——信息交換NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室國際機器人足球比賽RoboCupFIRANLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室RoboCupRobotWorldCup國際組織：RoboCup聯(lián)合會(Federation)http://主要活動各類機器人比賽技術(shù)會議NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室RoboCup比賽種類NLICT工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室RoboCup機器人足球比賽

仿真組