機器人知識簡單介紹（機器人的用途和功能）

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于機器人知識簡單介紹的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

• 1、什么是機器人

• 2、制作機器人要哪些知識

• 3、機器人是什么？主要學些什么東西？有什么用？

• 4、機器人的資料？

一、什么是機器人

機器人概述篇

實用上，機器人（Robot）是自動執(zhí)行工作的機器裝置。機器人可接受人類指揮，也可以執(zhí)行預先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。機器人執(zhí)行的是取代或是協(xié)助人類工作的工作，例如制造業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。

機器人可以是高級整合控制論、機械電子、計算機、材料和仿生學的產(chǎn)物。目前在工業(yè)、醫(yī)學甚至軍事等領(lǐng)域中均有重要用途。

歐美國家認為：機器人應該是由計算機控制的通過編排程序具有可以變更的多功能的自動機械，但是日本不同意這種說法。日本人認為“機器人就是任何高級的自動機械”，這就把那種尚需一個人操縱的機械手包括進去了。因此，很多日本人概念中的機器人，并不是歐美人所定義的。

現(xiàn)在，國際上對機器人的概念已經(jīng)逐漸趨近一致。一般說來，人們都可以接受這種說法，即機器人是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。聯(lián)合國標準化組織采納了美國機器人協(xié)會給機器人下的定義：“一種可編程和多功能的，用來搬運材料、零件、工具的操作機；或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變和可編程動作的專門系統(tǒng)。”

機器人能力的評價標準包括：智能，指感覺和感知，包括記憶、運算、比較、鑒別、判斷、決策、學習和邏輯推理等；機能，指變通性、通用性或空間占有性等；物理能，指力、速度、連續(xù)運行能力、可靠性、聯(lián)用性、壽命等。因此，可以說機器人是具有生物功能的空間三維坐標機器。

機器人發(fā)展史

1920年 捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說《羅薩姆的機器人萬能公司》中，根據(jù)Robota(捷克文，原意為“勞役、苦工”)和Robotnik(波蘭文，原意為“工人”)，創(chuàng)造出“機器人”這個詞。

1939年 美國紐約世博會上展出了西屋電氣公司制造的家用機器人Elektro。它由電纜控制，可以行走，會說77個字，甚至可以抽煙，不過離真正干家務(wù)活還差得遠。但它讓人們對家用機器人的憧憬變得更加具體。

1942年 美國科幻巨匠阿西莫夫提出“機器人三定律”。雖然這只是科幻小說里的創(chuàng)造，但后來成為學術(shù)界默認的研發(fā)原則。

1948年 諾伯特·維納出版《控制論》，闡述了機器中的通信和控制機能與人的神經(jīng)、感覺機能的共同規(guī)律，率先提出以計算機為核心的自動化工廠。

1954年 美國人喬治·德沃爾制造出世界上第一臺可編程的機器人，并注冊了專利。這種機械手能按照不同的程序從事不同的工作，因此具有通用性和靈活性。

1956年 在達特茅斯會議上，馬文·明斯基提出了他對智能機器的看法：智能機器“能夠創(chuàng)建周圍環(huán)境的抽象模型，如果遇到問題，能夠從抽象模型中尋找解決方法”。這個定義影響到以后30年智能機器人的研究方向。

1959年 德沃爾與美國發(fā)明家約瑟夫·英格伯格聯(lián)手制造出第一臺工業(yè)機器人。隨后，成立了世界上第一家機器人制造工廠——Unimation公司。由于英格伯格對工業(yè)機器人的研發(fā)和宣傳，他也被稱為“工業(yè)機器人之父”。

1962年 美國AMF公司生產(chǎn)出“VERSTRAN”(意思是萬能搬運),與Unimation公司生產(chǎn)的Unimate一樣成為真正商業(yè)化的工業(yè)機器人，并出口到世界各國，掀起了全世界對機器人和機器人研究的熱潮。

1962年-1963年傳感器的應用提高了機器人的可操作性。人們試著在機器人上安裝各種各樣的傳感器，包括1961年恩斯特采用的觸覺傳感器，托莫維奇和博尼1962年在世界上最早的“靈巧手”上用到了壓力傳感器，而麥卡錫1963年則開始在機器人中加入視覺傳感系統(tǒng)，并在1965年，幫助MIT推出了世界上第一個帶有視覺傳感器，能識別并定位積木的機器人系統(tǒng)。

1965年約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室研制出Beast機器人。Beast已經(jīng)能通過聲納系統(tǒng)、光電管等裝置，根據(jù)環(huán)境校正自己的位置。20世紀60年代中期開始，美國麻省理工學院、斯坦福大學、英國愛丁堡大學等陸續(xù)成立了機器人實驗室。美國興起研究第二代帶傳感器、“有感覺”的機器人，并向人工智能進發(fā)。

1968年 美國斯坦福研究所公布他們研發(fā)成功的機器人Shakey。它帶有視覺傳感器，能根據(jù)人的指令發(fā)現(xiàn)并抓取積木,不過控制它的計算機有一個房間那么大。Shakey可以算是世界第一臺智能機器人，拉開了第三代機器人研發(fā)的序幕。

1969年 日本早稻田大學加藤一郎實驗室研發(fā)出第一臺以雙腳走路的機器人。加藤一郎長期致力于研究仿人機器人，被譽為“仿人機器人之父”。日本專家一向以研發(fā)仿人機器人和娛樂機器人的技術(shù)見長，后來更進一步，催生出本田公司的ASIMO和索尼公司的QRIO。

1973年 世界上第一次機器人和小型計算機攜手合作，就誕生了美國Cincinnati Milacron公司的機器人T3。

1978年 美國Unimation公司推出通用工業(yè)機器人PUMA，這標志著工業(yè)機器人技術(shù)已經(jīng)完全成熟。PUMA至今仍然工作在工廠第一線。

1984年 英格伯格再推機器人Helpmate，這種機器人能在醫(yī)院里為病人送飯、送藥、送郵件。同年，他還預言：“我要讓機器人擦地板，做飯，出去幫我洗車，檢查安全”。

1998年 丹麥樂高公司推出機器人(Mind-storms)套件，讓機器人制造變得跟搭積木一樣，相對簡單又能任意拼裝，使機器人開始走入個人世界。

1999年 日本索尼公司推出犬型機器人愛寶(AIBO)，當即銷售一空，從此娛樂機器人成為目前機器人邁進普通家庭的途徑之一。

2002年 丹麥iRobot公司推出了吸塵器機器人Roomba，它能避開障礙，自動設(shè)計行進路線，還能在電量不足時，自動駛向充電座。Roomba是目前世界上銷量最大、最商業(yè)化的家用機器人。

2006年 6月，微軟公司推出Microsoft Robotics Studio，機器人模塊化、平臺統(tǒng)一化的趨勢越來越明顯，比爾·蓋茨預言，家用機器人很快將席卷全球。

機器人分類篇

誕生于科幻小說之中一樣，人們對機器人充滿了幻想。也許正是由于機器人定義的模糊，才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。

操作型機器人：能自動控制，可重復編程，多功能，有幾個自由度，可固定或運動，用于相關(guān)自動化系統(tǒng)中。

程控型機器人：按預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：通過引導或其它方式，先教會機器人動作，輸入工作程序，機器人則自動重復進行作業(yè)。

數(shù)控型機器人：不必使機器人動作，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：利用傳感器獲取的信息控制機器人的動作。

適應控制型機器人：機器人能適應環(huán)境的變化，控制其自身的行動。

學習控制型機器人：機器人能“體會”工作的經(jīng)驗，具有一定的學習功能，并將所“學”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人。

我國的機器人專家從應用環(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、機器人化機器等。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，國際上的機器人學者，從應用環(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。

空中機器人又叫無人機，近年來在軍用機器人家族中，無人機是科研活動最活躍、技術(shù)進步最大、研究及采購經(jīng)費投入最多、實戰(zhàn)經(jīng)驗最豐富的領(lǐng)域。80多年來，世界無人機的發(fā)展基本上是以美國為主線向前推進的，無論從技術(shù)水平還是無人機的種類和數(shù)量來看，美國均居世界之首位。

機器人品種篇

“別動隊”無人機

縱觀無人機發(fā)展的歷史，可以說現(xiàn)代戰(zhàn)爭是推動無人機發(fā)展的動力。而無人機對現(xiàn)代戰(zhàn)爭的影響也越來越大。一次和二次世界大戰(zhàn)期間，盡管出現(xiàn)并使用了無人機，但由于技術(shù)水平低下，無人機并未發(fā)揮重大作用。朝鮮戰(zhàn)爭中美國使用了無人偵察機和攻擊機，不過數(shù)量有限。在隨后的越南戰(zhàn)爭、中東戰(zhàn)爭中無人機已成為必不可少的武器系統(tǒng)。而在海灣戰(zhàn)爭、波黑戰(zhàn)爭及科索沃戰(zhàn)爭中無人機更成了主要的偵察機種。

法國“紅隼”無人機

越南戰(zhàn)爭期間美國空軍損失慘重，被擊落飛機2500架，飛行員死亡5000多名，美國國內(nèi)輿論嘩然。為此美國空軍較多地使用了無人機。如“水牛獵手”無人機在北越上空執(zhí)行任務(wù)2500多次，超低空拍攝照片，損傷率僅4％。AQM-34Q型147火蜂無人機飛行500多次，進行電子竊聽、電臺干擾、拋撒金屬箔條及為有人飛機開辟通道等。

高空無人偵察機

在1982年的貝卡谷地之戰(zhàn)中，以色列軍隊通過空中偵察發(fā)現(xiàn)。敘利亞在貝卡谷地集中了大量部隊。6月9日，以軍出動美制E-2C“鷹眼”預警飛機對敘軍進行監(jiān)視，同時每天出動“偵察兵”及“猛犬”等無人機70多架次，對敘軍的防空陣地、機場進行反復偵察，并將拍攝的圖像傳送給預警飛機和地面指揮部。這樣，以軍準確地查明了敘軍雷達的位置，接著發(fā)射“狼”式反雷達導彈，摧毀了敘軍不少的雷達、導彈及自行高炮，迫使敘軍的雷達不敢開機，為以軍有人飛機攻擊目標創(chuàng)造了條件。

鬼怪式無人機

1991年爆發(fā)了海灣戰(zhàn)爭，美軍首先面對的一個問題就是要在茫茫的沙海中找到伊拉克隱藏的飛毛腿導彈發(fā)射器。如果用有人偵察機，就必須在大漠上空往返飛行，長時間暴露于伊拉克軍隊的高射火力之下，極其危險。為此，無人機成了美軍空中偵察的主力。在整個海灣戰(zhàn)爭期間，“先鋒”無人機是美軍使用最多的無人機種，美軍在海灣地區(qū)共部署了6個先鋒無人機連，總共出動了522架次，飛行時間達1640小時。那時，不論白天還是黑夜，每天總有一架先鋒無人機在海灣上空飛行。

為了摧毀伊軍在沿海修筑的堅固的防御工事，2月4日密蘇里號戰(zhàn)艦乘夜駛至近海區(qū)，先鋒號無人機由它的甲板上起飛，用紅外偵察儀拍攝了地面目標的圖像并傳送給指揮中心。幾分鐘后，戰(zhàn)艦上的406毫米的艦炮開始轟擊目標，同時無人機不斷地為艦炮進行校射。之后威斯康星號戰(zhàn)艦接替了密蘇里號，如此連續(xù)炮轟了三天，使伊軍的炮兵陣地、雷達網(wǎng)、指揮通信樞紐遭到徹底破壞。在海灣戰(zhàn)爭期間，僅從兩艘戰(zhàn)列艦上起飛的先鋒無人機就有151架次，飛行了530多個小時，完成了目標搜索、戰(zhàn)場警戒、海上攔截及海軍炮火支援等任務(wù)。

發(fā)射Brevel無人機

在海灣戰(zhàn)爭中，先鋒無人機成了美國陸軍部隊的開路先鋒。它為陸軍第7軍進行空中偵察，拍攝了大量的伊軍坦克、指揮中心、及導彈發(fā)射陣地的圖像，并傳送給直升機部隊，接著美軍就出動“阿帕奇”攻擊型直升機對目標進行攻擊，必要時還可呼喚炮兵部隊進行火力支援。先鋒機的生存能力很強，在319架次的飛行中，僅有一架被擊中，有4～5架由于電磁干擾而失事。

除美軍外，英、法、加拿大也都出動了無人機。如法國的“幼鹿”師裝備有一個“馬爾特”無人機排。當法軍深入伊境內(nèi)作戰(zhàn)時，首先派無人機偵察敵情，根據(jù)偵察到的情況，法軍躲過了伊軍的坦克及炮兵陣地。

1995年波黑戰(zhàn)爭中，因部隊急需，“捕食者”無人機很快就被運往前線。在北約空襲塞族部隊的補給線、彈藥庫、指揮中心時，“捕食者”發(fā)揮了重要的作用。它首先進行偵察，發(fā)現(xiàn)目標后引導有人飛機進行攻擊，然后再進行戰(zhàn)果評估。它還為聯(lián)合國維和部隊提供波黑境內(nèi)主要公路上軍車移動的情況，以判斷各方是否遵守了和平協(xié)議。美軍因而把“捕食者”稱作“戰(zhàn)場上的低空衛(wèi)星”。其實衛(wèi)星只能提供戰(zhàn)場上的瞬間圖像，而無人機可以在戰(zhàn)場上空長時間盤旋逗留，因而能夠提供戰(zhàn)場的連續(xù)實時圖像，無人機還比使用衛(wèi)星便宜得多。

1999年3月24日，以美國為首的北約打著“維護人權(quán)”的幌子對南聯(lián)盟開始了狂轟濫炸，爆發(fā)了震驚世界的“科索沃戰(zhàn)爭”。在持續(xù)78天的轟炸過程中，北約共出動飛機3.2萬架次，投入艦艇40多艘，扔下炸彈1.3萬噸，造成了二戰(zhàn)以來歐洲空前的浩劫。

南聯(lián)盟多山、多森林的地形以及多陰雨天的氣候條件，大大影響了北約偵察衛(wèi)星及高空偵察機的偵察效果，塞軍的防空火力又很猛，有人偵察機不敢低飛，致使北約空軍無法識別及攻擊云層下面的目標。為了減少人員的傷亡，北約大量使用了無人機?？扑魑謶?zhàn)爭是世界局部戰(zhàn)爭中使用無人機數(shù)量最多、無人機發(fā)揮作用最大的戰(zhàn)爭。無人機盡管飛得較慢，飛行高度較低，但它體積小，雷達及紅外特征較小，隱蔽性好，不易被擊中，適于進行中低空偵察，可以看清衛(wèi)星及有人偵察機看不清的目標。

在科索沃戰(zhàn)爭中，美國、德國、法國及英國總共出動了6種不同類型的無人機約200多架，它們有：美國空軍的“捕食者”（Predator）、陸軍的“獵人”（Hunter）及海軍的“先鋒”（Pioneer）；德國的CL-289；法國的“紅隼”（Crecerelles）、 “獵人”，以及英國的“不死鳥”（Phoenix）等無人機。

無人機在科索沃戰(zhàn)爭中主要完成了以下一些任務(wù)：中低空偵察及戰(zhàn)場監(jiān)視，電子干擾，戰(zhàn)果評估，目標定位，氣象資料搜集，散發(fā)傳單以及營救飛行員等。

科索沃戰(zhàn)爭不僅大大提高了無人機在戰(zhàn)爭中的地位，而且引起了各國政府對無人機的重視。美國參議院武裝部隊委員會要求，10年內(nèi)軍方應準備足夠數(shù)量的無人系統(tǒng)，使低空攻擊機中有三分之一是無人機；15年內(nèi)，地面戰(zhàn)車中應有三分之一是無人系統(tǒng)。這并不是要用無人系統(tǒng)代替飛行員及有人飛機，而是用它們補充有人飛機的能力，以便在高風險的任務(wù)中盡量少用飛行員。無人機的發(fā)展必將推動現(xiàn)代戰(zhàn)爭理論和無人戰(zhàn)爭體系的發(fā)展。

機器警察

所謂地面軍用機器人是指在地面上使用的機器人系統(tǒng)，它們不僅在和平時期可以幫助民警排除炸彈、完成要地保安任務(wù)，在戰(zhàn)時還可以代替士兵執(zhí)行掃雷、偵察和攻擊等各種任務(wù)，今天美、英、德、法、日等國均已研制出多種型號的地面軍用機器人。

二、制作機器人要哪些知識

機器人制作的三大知識點：

1. 控制系統(tǒng)，目前主要用單片機，國內(nèi)常用的AVR，國外常用PIC單片機，一般用C語言編程。

2. 機械系統(tǒng)，構(gòu)成機器人的框架。金屬、木頭、塑料都可以。

3. 電子系統(tǒng)。各種傳感器以及相應的電機、舵機控制電路。

如果想自己制作，其實并不難，但需要循序漸進，從最容易入手的智能小車開始，做出自己的第一個作品后，就可以考慮更高層次的作品，去參加比賽什么的。

三、機器人是什么？主要學些什么東西？有什么用？

機器人（Robot）是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。

機器人是指擁有多功能的全自動或半自動的機械裝置，可以通過電腦編程，指揮或執(zhí)行多項服務(wù)項目，具備有人的一部分甚至超過人類的功能，未來將會是人類忠實及依賴的伙伴。

機器人其實是科技的綜合體，機器人教育屬于科學類素質(zhì)教育的綜合體，對其他教育有基礎(chǔ)學習的作用。它結(jié)合了機械學、工程學、電學、電路學、電子學、程式設(shè)計、信息學等科學知識。

適合中小學生的機器人學習是將枯燥的物理知識、機械原理通過DIY自己動手實驗操作轉(zhuǎn)化成通俗易懂的生活經(jīng)驗。有助于增強孩子對科普知識的了解，充分開發(fā)孩子的大腦，豐富孩子的創(chuàng)造力，培養(yǎng)技術(shù)能力、動手能力，激發(fā)孩子的興趣，讓機器人變成容易接近甚至合作的一個工具，借以激發(fā)學生的學習能力及探究科學的精神。學習優(yōu)秀的孩子將會有機會參加省內(nèi)、國內(nèi)甚至國際上的機器人競賽，與國內(nèi)外的機器人愛好者進行交流學習。另外，根據(jù)國家現(xiàn)在的科學發(fā)展觀政策，對科技非常支持，比賽成績優(yōu)異的學生還能為他們的中高考升學助跑。

四、機器人的資料？

機器人概述篇

實用上，機器人（Robot）是自動執(zhí)行工作的機器裝置。機器人可接受人類指揮，也可以執(zhí)行預先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。機器人執(zhí)行的是取代或是協(xié)助人類工作的工作，例如制造業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。

機器人可以是高級整合控制論、機械電子、計算機、材料和仿生學的產(chǎn)物。目前在工業(yè)、醫(yī)學甚至軍事等領(lǐng)域中均有重要用途。

歐美國家認為：機器人應該是由計算機控制的通過編排程序具有可以變更的多功能的自動機械，但是日本不同意這種說法。日本人認為“機器人就是任何高級的自動機械”，這就把那種尚需一個人操縱的機械手包括進去了。因此，很多日本人概念中的機器人，并不是歐美人所定義的。

現(xiàn)在，國際上對機器人的概念已經(jīng)逐漸趨近一致。一般說來，人們都可以接受這種說法，即機器人是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。聯(lián)合國標準化組織采納了美國機器人協(xié)會給機器人下的定義：“一種可編程和多功能的，用來搬運材料、零件、工具的操作機；或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變和可編程動作的專門系統(tǒng)?！?

機器人能力的評價標準包括：智能，指感覺和感知，包括記憶、運算、比較、鑒別、判斷、決策、學習和邏輯推理等；機能，指變通性、通用性或空間占有性等；物理能，指力、速度、連續(xù)運行能力、可靠性、聯(lián)用性、壽命等。因此，可以說機器人是具有生物功能的空間三維坐標機器。

機器人發(fā)展史

1920年 捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說《羅薩姆的機器人萬能公司》中，根據(jù)Robota(捷克文，原意為“勞役、苦工”)和Robotnik(波蘭文，原意為“工人”)，創(chuàng)造出“機器人”這個詞。

1939年 美國紐約世博會上展出了西屋電氣公司制造的家用機器人Elektro。它由電纜控制，可以行走，會說77個字，甚至可以抽煙，不過離真正干家務(wù)活還差得遠。但它讓人們對家用機器人的憧憬變得更加具體。

1942年 美國科幻巨匠阿西莫夫提出“機器人三定律”。雖然這只是科幻小說里的創(chuàng)造，但后來成為學術(shù)界默認的研發(fā)原則。

1948年 諾伯特·維納出版《控制論》，闡述了機器中的通信和控制機能與人的神經(jīng)、感覺機能的共同規(guī)律，率先提出以計算機為核心的自動化工廠。

1954年 美國人喬治·德沃爾制造出世界上第一臺可編程的機器人，并注冊了專利。這種機械手能按照不同的程序從事不同的工作，因此具有通用性和靈活性。

1956年 在達特茅斯會議上，馬文·明斯基提出了他對智能機器的看法：智能機器“能夠創(chuàng)建周圍環(huán)境的抽象模型，如果遇到問題，能夠從抽象模型中尋找解決方法”。這個定義影響到以后30年智能機器人的研究方向。

1959年 德沃爾與美國發(fā)明家約瑟夫·英格伯格聯(lián)手制造出第一臺工業(yè)機器人。隨后，成立了世界上第一家機器人制造工廠——Unimation公司。由于英格伯格對工業(yè)機器人的研發(fā)和宣傳，他也被稱為“工業(yè)機器人之父”。

1962年 美國AMF公司生產(chǎn)出“VERSTRAN”(意思是萬能搬運),與Unimation公司生產(chǎn)的Unimate一樣成為真正商業(yè)化的工業(yè)機器人，并出口到世界各國，掀起了全世界對機器人和機器人研究的熱潮。

1962年-1963年傳感器的應用提高了機器人的可操作性。人們試著在機器人上安裝各種各樣的傳感器，包括1961年恩斯特采用的觸覺傳感器，托莫維奇和博尼1962年在世界上最早的“靈巧手”上用到了壓力傳感器，而麥卡錫1963年則開始在機器人中加入視覺傳感系統(tǒng)，并在1965年，幫助MIT推出了世界上第一個帶有視覺傳感器，能識別并定位積木的機器人系統(tǒng)。

1965年約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室研制出Beast機器人。Beast已經(jīng)能通過聲納系統(tǒng)、光電管等裝置，根據(jù)環(huán)境校正自己的位置。20世紀60年代中期開始，美國麻省理工學院、斯坦福大學、英國愛丁堡大學等陸續(xù)成立了機器人實驗室。美國興起研究第二代帶傳感器、“有感覺”的機器人，并向人工智能進發(fā)。

1968年 美國斯坦福研究所公布他們研發(fā)成功的機器人Shakey。它帶有視覺傳感器，能根據(jù)人的指令發(fā)現(xiàn)并抓取積木,不過控制它的計算機有一個房間那么大。Shakey可以算是世界第一臺智能機器人，拉開了第三代機器人研發(fā)的序幕。

1969年 日本早稻田大學加藤一郎實驗室研發(fā)出第一臺以雙腳走路的機器人。加藤一郎長期致力于研究仿人機器人，被譽為“仿人機器人之父”。日本專家一向以研發(fā)仿人機器人和娛樂機器人的技術(shù)見長，后來更進一步，催生出本田公司的ASIMO和索尼公司的QRIO。

1973年 世界上第一次機器人和小型計算機攜手合作，就誕生了美國Cincinnati Milacron公司的機器人T3。

1978年 美國Unimation公司推出通用工業(yè)機器人PUMA，這標志著工業(yè)機器人技術(shù)已經(jīng)完全成熟。PUMA至今仍然工作在工廠第一線。

1984年 英格伯格再推機器人Helpmate，這種機器人能在醫(yī)院里為病人送飯、送藥、送郵件。同年，他還預言：“我要讓機器人擦地板，做飯，出去幫我洗車，檢查安全”。

1998年 丹麥樂高公司推出機器人(Mind-storms)套件，讓機器人制造變得跟搭積木一樣，相對簡單又能任意拼裝，使機器人開始走入個人世界。

1999年 日本索尼公司推出犬型機器人愛寶(AIBO)，當即銷售一空，從此娛樂機器人成為目前機器人邁進普通家庭的途徑之一。

2002年 丹麥iRobot公司推出了吸塵器機器人Roomba，它能避開障礙，自動設(shè)計行進路線，還能在電量不足時，自動駛向充電座。Roomba是目前世界上銷量最大、最商業(yè)化的家用機器人。

2006年 6月，微軟公司推出Microsoft Robotics Studio，機器人模塊化、平臺統(tǒng)一化的趨勢越來越明顯，比爾·蓋茨預言，家用機器人很快將席卷全球。

機器人分類篇

誕生于科幻小說之中一樣，人們對機器人充滿了幻想。也許正是由于機器人定義的模糊，才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。

操作型機器人：能自動控制，可重復編程，多功能，有幾個自由度，可固定或運動，用于相關(guān)自動化系統(tǒng)中。

程控型機器人：按預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：通過引導或其它方式，先教會機器人動作，輸入工作程序，機器人則自動重復進行作業(yè)。

數(shù)控型機器人：不必使機器人動作，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：利用傳感器獲取的信息控制機器人的動作。

適應控制型機器人：機器人能適應環(huán)境的變化，控制其自身的行動。

學習控制型機器人：機器人能“體會”工作的經(jīng)驗，具有一定的學習功能，并將所“學”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人。

我國的機器人專家從應用環(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、機器人化機器等。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，國際上的機器人學者，從應用環(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。

空中機器人又叫無人機，近年來在軍用機器人家族中，無人機是科研活動最活躍、技術(shù)進步最大、研究及采購經(jīng)費投入最多、實戰(zhàn)經(jīng)驗最豐富的領(lǐng)域。80多年來，世界無人機的發(fā)展基本上是以美國為主線向前推進的，無論從技術(shù)水平還是無人機的種類和數(shù)量來看，美國均居世界之首位。

機器人品種篇

“別動隊”無人機

縱觀無人機發(fā)展的歷史，可以說現(xiàn)代戰(zhàn)爭是推動無人機發(fā)展的動力。而無人機對現(xiàn)代戰(zhàn)爭的影響也越來越大。一次和二次世界大戰(zhàn)期間，盡管出現(xiàn)并使用了無人機，但由于技術(shù)水平低下，無人機并未發(fā)揮重大作用。朝鮮戰(zhàn)爭中美國使用了無人偵察機和攻擊機，不過數(shù)量有限。在隨后的越南戰(zhàn)爭、中東戰(zhàn)爭中無人機已成為必不可少的武器系統(tǒng)。而在海灣戰(zhàn)爭、波黑戰(zhàn)爭及科索沃戰(zhàn)爭中無人機更成了主要的偵察機種。

法國“紅隼”無人機

越南戰(zhàn)爭期間美國空軍損失慘重，被擊落飛機2500架，飛行員死亡5000多名，美國國內(nèi)輿論嘩然。為此美國空軍較多地使用了無人機。如“水牛獵手”無人機在北越上空執(zhí)行任務(wù)2500多次，超低空拍攝照片，損傷率僅4％。AQM-34Q型147火蜂無人機飛行500多次，進行電子竊聽、電臺干擾、拋撒金屬箔條及為有人飛機開辟通道等。

高空無人偵察機

在1982年的貝卡谷地之戰(zhàn)中，以色列軍隊通過空中偵察發(fā)現(xiàn)。敘利亞在貝卡谷地集中了大量部隊。6月9日，以軍出動美制E-2C“鷹眼”預警飛機對敘軍進行監(jiān)視，同時每天出動“偵察兵”及“猛犬”等無人機70多架次，對敘軍的防空陣地、機場進行反復偵察，并將拍攝的圖像傳送給預警飛機和地面指揮部。這樣，以軍準確地查明了敘軍雷達的位置，接著發(fā)射“狼”式反雷達導彈，摧毀了敘軍不少的雷達、導彈及自行高炮，迫使敘軍的雷達不敢開機，為以軍有人飛機攻擊目標創(chuàng)造了條件。

鬼怪式無人機

1991年爆發(fā)了海灣戰(zhàn)爭，美軍首先面對的一個問題就是要在茫茫的沙海中找到伊拉克隱藏的飛毛腿導彈發(fā)射器。如果用有人偵察機，就必須在大漠上空往返飛行，長時間暴露于伊拉克軍隊的高射火力之下，極其危險。為此，無人機成了美軍空中偵察的主力。在整個海灣戰(zhàn)爭期間，“先鋒”無人機是美軍使用最多的無人機種，美軍在海灣地區(qū)共部署了6個先鋒無人機連，總共出動了522架次，飛行時間達1640小時。那時，不論白天還是黑夜，每天總有一架先鋒無人機在海灣上空飛行。

為了摧毀伊軍在沿海修筑的堅固的防御工事，2月4日密蘇里號戰(zhàn)艦乘夜駛至近海區(qū)，先鋒號無人機由它的甲板上起飛，用紅外偵察儀拍攝了地面目標的圖像并傳送給指揮中心。幾分鐘后，戰(zhàn)艦上的406毫米的艦炮開始轟擊目標，同時無人機不斷地為艦炮進行校射。之后威斯康星號戰(zhàn)艦接替了密蘇里號，如此連續(xù)炮轟了三天，使伊軍的炮兵陣地、雷達網(wǎng)、指揮通信樞紐遭到徹底破壞。在海灣戰(zhàn)爭期間，僅從兩艘戰(zhàn)列艦上起飛的先鋒無人機就有151架次，飛行了530多個小時，完成了目標搜索、戰(zhàn)場警戒、海上攔截及海軍炮火支援等任務(wù)。

發(fā)射Brevel無人機

在海灣戰(zhàn)爭中，先鋒無人機成了美國陸軍部隊的開路先鋒。它為陸軍第7軍進行空中偵察，拍攝了大量的伊軍坦克、指揮中心、及導彈發(fā)射陣地的圖像，并傳送給直升機部隊，接著美軍就出動“阿帕奇”攻擊型直升機對目標進行攻擊，必要時還可呼喚炮兵部隊進行火力支援。先鋒機的生存能力很強，在319架次的飛行中，僅有一架被擊中，有4～5架由于電磁干擾而失事。

除美軍外，英、法、加拿大也都出動了無人機。如法國的“幼鹿”師裝備有一個“馬爾特”無人機排。當法軍深入伊境內(nèi)作戰(zhàn)時，首先派無人機偵察敵情，根據(jù)偵察到的情況，法軍躲過了伊軍的坦克及炮兵陣地。

1995年波黑戰(zhàn)爭中，因部隊急需，“捕食者”無人機很快就被運往前線。在北約空襲塞族部隊的補給線、彈藥庫、指揮中心時，“捕食者”發(fā)揮了重要的作用。它首先進行偵察，發(fā)現(xiàn)目標后引導有人飛機進行攻擊，然后再進行戰(zhàn)果評估。它還為聯(lián)合國維和部隊提供波黑境內(nèi)主要公路上軍車移動的情況，以判斷各方是否遵守了和平協(xié)議。美軍因而把“捕食者”稱作“戰(zhàn)場上的低空衛(wèi)星”。其實衛(wèi)星只能提供戰(zhàn)場上的瞬間圖像，而無人機可以在戰(zhàn)場上空長時間盤旋逗留，因而能夠提供戰(zhàn)場的連續(xù)實時圖像，無人機還比使用衛(wèi)星便宜得多。

1999年3月24日，以美國為首的北約打著“維護人權(quán)”的幌子對南聯(lián)盟開始了狂轟濫炸，爆發(fā)了震驚世界的“科索沃戰(zhàn)爭”。在持續(xù)78天的轟炸過程中，北約共出動飛機3.2萬架次，投入艦艇40多艘，扔下炸彈1.3萬噸，造成了二戰(zhàn)以來歐洲空前的浩劫。

南聯(lián)盟多山、多森林的地形以及多陰雨天的氣候條件，大大影響了北約偵察衛(wèi)星及高空偵察機的偵察效果，塞軍的防空火力又很猛，有人偵察機不敢低飛，致使北約空軍無法識別及攻擊云層下面的目標。為了減少人員的傷亡，北約大量使用了無人機?？扑魑謶?zhàn)爭是世界局部戰(zhàn)爭中使用無人機數(shù)量最多、無人機發(fā)揮作用最大的戰(zhàn)爭。無人機盡管飛得較慢，飛行高度較低，但它體積小，雷達及紅外特征較小，隱蔽性好，不易被擊中，適于進行中低空偵察，可以看清衛(wèi)星及有人偵察機看不清的目標。

在科索沃戰(zhàn)爭中，美國、德國、法國及英國總共出動了6種不同類型的無人機約200多架，它們有：美國空軍的“捕食者”（Predator）、陸軍的“獵人”（Hunter）及海軍的“先鋒”（Pioneer）；德國的CL-289；法國的“紅隼”（Crecerelles）、 “獵人”，以及英國的“不死鳥”（Phoenix）等無人機。

無人機在科索沃戰(zhàn)爭中主要完成了以下一些任務(wù)：中低空偵察及戰(zhàn)場監(jiān)視，電子干擾，戰(zhàn)果評估，目標定位，氣象資料搜集，散發(fā)傳單以及營救飛行員等。

科索沃戰(zhàn)爭不僅大大提高了無人機在戰(zhàn)爭中的地位，而且引起了各國政府對無人機的重視。美國參議院武裝部隊委員會要求，10年內(nèi)軍方應準備足夠數(shù)量的無人系統(tǒng)，使低空攻擊機中有三分之一是無人機；15年內(nèi)，地面戰(zhàn)車中應有三分之一是無人系統(tǒng)。這并不是要用無人系統(tǒng)代替飛行員及有人飛機，而是用它們補充有人飛機的能力，以便在高風險的任務(wù)中盡量少用飛行員。無人機的發(fā)展必將推動現(xiàn)代戰(zhàn)爭理論和無人戰(zhàn)爭體系的發(fā)展。

機器警察

所謂地面軍用機器人是指在地面上使用的機器人系統(tǒng)，它們不僅在和平時期可以幫助民警排除炸彈、完成要地保安任務(wù)，在戰(zhàn)時還可以代替士兵執(zhí)行掃雷、偵察和攻擊等各種任務(wù)，今天美、英、德、法、日等國均已研制出多種型號的地面軍用機器人。

英國的“手推車”機器人

在西方國家中，恐怖活動始終是個令當局頭疼的問題。英國由于民族矛盾，飽受爆炸物的威脅，因而早在60年代就研制成功排爆機器人。英國研制的履帶式“手推車”及“超級手推車”排爆機器人，已向50多個國家的軍警機構(gòu)售出了800臺以上。最近英國又將手推車機器人加以優(yōu)化，研制出土撥鼠及野牛兩種遙控電動排爆機器人，英國皇家工程兵在波黑及科索沃都用它們探測及處理爆炸物。土撥鼠重35公斤，在桅桿上裝有兩臺攝像機。野牛重210公斤，可攜帶100公斤負載。兩者均采用無線電控制系統(tǒng)，遙控距離約1公里。

“土撥鼠”和“野牛”排爆機器人

除了恐怖分子安放的炸彈外，在世界上許多戰(zhàn)亂國家中，到處都散布著未爆炸的各種彈藥。例如，海灣戰(zhàn)爭后的科威特，就像一座隨時可能爆炸的彈藥庫。在伊科邊境一萬多平方公里的地區(qū)內(nèi)，有16個國家制造的25萬顆地雷，85萬發(fā)炮彈，以及多國部隊投下的布雷彈及子母彈的2500萬顆子彈，其中至少有20％沒有爆炸。而且直到現(xiàn)在，在許多國家中甚至還殘留有一次大戰(zhàn)和二次大戰(zhàn)中未爆炸的炸彈和地雷。因此，爆炸物處理機器人的需求量是很大的。

排除爆炸物機器人有輪式的及履帶式的，它們一般體積不大，轉(zhuǎn)向靈活，便于在狹窄的地方工作，操作人員可以在幾百米到幾公里以外通過無線電或光纜控制其活動。機器人車上一般裝有多臺彩色CCD攝像機用來對爆炸物進行觀察；一個多自由度機械手，用它的手爪或夾鉗可將爆炸物的引信或雷管擰下來，并把爆炸物運走；車上還裝有獵槍，利用激光指示器瞄準后，它可把爆炸物的定時裝置及引爆裝置擊毀；有的機器人還裝有高壓水槍，可以切割爆炸物。

德國的排爆機器人

在法國，空軍、陸軍和警察署都購買了Cybernetics公司研制的TRS200中型排爆機器人。DM公司研制的RM35機器人也被巴黎機場管理局選中。德國駐波黑的維和部隊則裝備了Telerob公司的MV4系列機器人。我國沈陽自動化所研制的PXJ-2機器人也加入了公安部隊的行列。

美國Remotec公司的Andros系列機器人受到各國軍警部門的歡迎，白宮及國會大廈的警察局都購買了這種機器人。在南非總統(tǒng)選舉之前，警方購買了四臺AndrosVIA型機器人，它們在選舉過程中總共執(zhí)行了100多次任務(wù)。 Andros機器人可用于小型隨機爆炸物的處理，它是美國空軍客機及客車上使用的唯一的機器人。海灣戰(zhàn)爭后，美國海軍也曾用這種機器人在沙特阿拉伯和科威特的空軍基地清理地雷及未爆炸的彈藥。美國空軍還派出5臺Andros機器人前往科索沃，用于爆炸物及子炮彈的清理?？哲娒總€現(xiàn)役排爆小隊及航空救援中心都裝備有一臺Andros VI。

我國研制的排爆機器人

排爆機器人不僅可以排除炸彈，利用它的偵察傳感器還可監(jiān)視犯罪分子的活動。監(jiān)視人員可以在遠處對犯罪分子晝夜進行觀察，監(jiān)聽他們的談話，不必暴露自己就可對情況了如指掌。

1993年初，在美國發(fā)生了韋科莊園教案，為了弄清教徒們的活動，聯(lián)邦調(diào)查局使用了兩種機器人。一種是Remotec公司的AndrosVA型和Andros MarkVIA型機器人，另一種是RST公司研制的STV機器人。STV是一輛6輪遙控車，采用無線電及光纜通信。車上有一個可升高到4.5米的支架 ，上面裝有彩色立體攝像機、晝用瞄準具、微光夜視瞄具、雙耳音頻探測器、化學探測器、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、目標跟蹤用的前視紅外傳感器等。該車僅需一名操作人員，遙控距離達10公里。在這次行動中共出動了3臺STV，操作人員遙控機器人行駛到距莊園548米的地方停下來，升起車上的支架，利用攝像機和紅外探測器向窗內(nèi)窺探，聯(lián)邦調(diào)查局的官員們圍著熒光屏觀察傳感器發(fā)回的圖像，可以把屋里的活動看得一清二楚。

機器人指揮

其實并不是人們不想給機器人一個完整的定義，自機器人誕生之日起人們就不斷地嘗試著說明到底什么是機器人。但隨著機器人技術(shù)的飛速發(fā)展和信息時代的到來，機器人所涵蓋的內(nèi)容越來越豐富，機器人的定義也不斷充實和創(chuàng)新。

禮儀機器人

該定義強調(diào)了機器人應當仿人的含義，即它靠手進行作業(yè)，靠腳實現(xiàn)移動，由腦來完成統(tǒng)一指揮的作用。非接觸傳感器和接觸傳感器相當于人的五官，使機器人能夠識別外界環(huán)境，而平衡覺和固有覺則是機器人感知本身狀態(tài)所不可缺少的傳感器。這里描述的不是工業(yè)機器人而是自主機器人。

機器人的定義是多種多樣的，其原因是它具有一定的模糊性。動物一般具有上述這些要素，所以在把機器人理解為仿人機器的同時，也可以廣義地把機器人理解為仿動物的機器。

1988年法國的埃斯皮奧將機器人定義為：“機器人學是指設(shè)計能根據(jù)傳感器信息實現(xiàn)預先規(guī)劃好的作業(yè)系統(tǒng)，并以此系統(tǒng)的使用方法作為研究對象”。

1987年國際標準化組織對工業(yè)機器人進行了定義：“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?！?/p>

我國科學家對機器人的定義是：“機器人是一種自動化的機器，所不同的是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、動作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機器”。在研究和開發(fā)未知及不確定環(huán)境下作業(yè)的機器人的過程中，人們逐步認識到機器人技術(shù)的本質(zhì)是感知、決策、行動和交互技術(shù)的結(jié)合。隨著人們對機器人技術(shù)智能化本質(zhì)認識的加深，機器人技術(shù)開始源源不斷地向人類活動的各個領(lǐng)域滲透。結(jié)合這些領(lǐng)域的應用特點，人們發(fā)展了各式各樣的具有感知、決策、行動和交互能力的特種機器人和各種智能機器，如移動機器人、微機器人、水下機器人、醫(yī)療機器人、軍用機器人、空中空間機器人、娛樂機器人等。對不同任務(wù)和特殊環(huán)境的適應性，也是機器人與一般自動化裝備的重要區(qū)別。這些機器人從外觀上已遠遠脫離了最初仿人型機器人和工業(yè)機器人所具有的形狀，更加符合各種不同應用領(lǐng)域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增強，從而為機器人技術(shù)開辟出更加廣闊的發(fā)展空間。

中國工程院院長宋健指出：“機器人學的進步和應用是20世紀自動控制最有說服力的成就，是當代最高意義上的自動化”。機器人技術(shù)綜合了多學科的發(fā)展成果，代表了高技術(shù)的發(fā)展前沿，它在人類生活應用領(lǐng)域的不斷擴大正引起國際上重新認識機器人技術(shù)的作用和影響。

我國的機器人專家從應用環(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、機器人化機器等。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，國際上的機器人學者，從應用環(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。

樂高RCX機器人

RCX是是一塊可編程積木，即課堂機器人（機器人指令系統(tǒng)）的大腦。它是整個用樂高積木、馬達、傳感器等組建搭建的機器人系統(tǒng)的中樞，就像大腦一樣控制、指揮機器人的行為。使用ROBOLAB軟件，人們可以創(chuàng)造、搭建、編程真正的機器人，讓它運動、做運動、甚至自己去“想”。

RCX不僅可以通過紅外發(fā)射儀與計算機通信，還可以通過紅外收發(fā)與其它RCX通信，通過互聯(lián)網(wǎng)通信，配合豐富多彩的樂高積木和樂高傳感器或第三方的儀器設(shè)備，適合高校組建創(chuàng)新實驗室或機器人課程，讓學生們動手創(chuàng)造各種大型機電一體化系統(tǒng)，將抽象的理論知識和構(gòu)思化為具體的模型。計算機高手們則試圖用各種官方或非官門的語言控制RCX，如 C、VB、NQC、Java、LegOS、pbForth等。

作為控制模塊和微型電腦，RCX可用于機器人系統(tǒng)模型的輸入和輸出控制。使用ROBOLAB軟件在PC機或蘋果機上編寫程序，通過連接在計算機串口上的紅外線發(fā)射儀將程序下載到RCX，RCX即可脫離計算機，獨立執(zhí)行程序，控制一系列輸入和輸出，來響應周圍環(huán)境并做出正確的動作。

基于計算機的數(shù)據(jù)采集。RCX不僅是機器人的大腦，還可作為一個微型便攜式計算機連接各種工業(yè)傳感器，可以采集、儲存數(shù)據(jù)，可以實時上傳數(shù)據(jù)至計算機，人們可以在計算機上進行數(shù)據(jù)采集、分析和顯示。

樂高公司提供了多種微型電器如紅外發(fā)射器,觸碰傳感器，馬達，光電傳感器等

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