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人工智能與仿生機(jī)器人的資料（人工智能與仿生機(jī)器人的資料有哪些）

發(fā)布時(shí)間：2023-04-24 05:46:31 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 53

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關(guān)于仿生學(xué)的資料要簡(jiǎn)短和簡(jiǎn)單
人形機(jī)器人近十年資料
機(jī)器人的資料
人工智能和仿生人的區(qū)別

人工智能與仿生機(jī)器人的資料（人工智能與仿生機(jī)器人的資料有哪些）

關(guān)于仿生學(xué)的資料要簡(jiǎn)短和簡(jiǎn)單

仿生學(xué)（bionics）在具有生命之意的希臘語(yǔ)bion上，加上有工程技術(shù)涵義的ics而組成的詞。大約從1960年才開始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的機(jī)械都優(yōu)越得多，仿生學(xué)就是要在工程上實(shí)現(xiàn)并有效地應(yīng)用生物功能的一門學(xué)科。例如關(guān)于信息接受（感覺功能）、信息傳遞（神經(jīng)功能）、自動(dòng)控制系統(tǒng)等，這種生物體的結(jié)構(gòu)與功能在機(jī)械設(shè)計(jì)方面給了很大啟發(fā)?？膳e出的仿生學(xué)例子，如將海豚的體形或皮膚結(jié)構(gòu)（游泳時(shí)能使身體表面不產(chǎn)生紊流）應(yīng)用到潛艇設(shè)計(jì)原理上。仿生學(xué)也被認(rèn)為是與控制論有密切關(guān)系的一門學(xué)科，而控制論主要是將生命現(xiàn)象和機(jī)械原理加以比較，進(jìn)行研究和解釋的一門學(xué)科。
蒼蠅，是細(xì)菌的傳播者，誰(shuí)都討厭它?？墒巧n蠅的楫翅（又叫平衡棒）是“天然導(dǎo)航儀”，人們模仿它制成了“振動(dòng)陀螺儀”。這種儀器目前已經(jīng)應(yīng)用在火箭和高速飛機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛。蒼蠅的眼睛是一種“復(fù)眼”，由30O0多只小眼組成，人們模仿它制成了“蠅眼透鏡”?！跋壯弁哥R”是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的，用它作鏡頭可以制成“蠅眼照相機(jī)”，一次就能照出千百?gòu)埾嗤南嗥?。這種照相機(jī)已經(jīng)用于印刷制版和大量復(fù)制電子計(jì)算機(jī)的微小電路，大大提高了工效和質(zhì)量?！跋壯弁哥R”是一種新型光學(xué)元件，它的用途很多。
自然界形形**的生物，都有著怎樣的奇異本領(lǐng)？它們的種種本領(lǐng)，給了人類哪些啟發(fā)？模仿這些本領(lǐng)，人類又可以造出什么樣的機(jī)器？這里要介紹的一門新興科學(xué)——仿生學(xué)。
仿生學(xué)是指模仿生物建造技術(shù)裝置的科學(xué)，它是在本世紀(jì)中期才出現(xiàn)的一門新的邊緣科學(xué)。仿生學(xué)研究生物體的結(jié)構(gòu)、功能和工作原理，并將這些原理移植于工程技術(shù)之中，發(fā)明性能優(yōu)越的儀器、裝置和機(jī)器，創(chuàng)造新技術(shù)。從仿生學(xué)的誕生、發(fā)展，到現(xiàn)在短短幾十年的時(shí)間內(nèi)，它的研究成果已經(jīng)非?？捎^。仿生學(xué)的問世開辟了獨(dú)特的技術(shù)發(fā)展道路，也就是向生物界索取藍(lán)圖的道路，它大大開闊了人們的眼界，顯示了極強(qiáng)的生命力。
【仿生學(xué)的誕生】
隨著生產(chǎn)的需要和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，從20世紀(jì)50年代以來(lái)，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到生物系統(tǒng)是開辟新技術(shù)的主要途徑之一，自覺地把生物界作為各種技術(shù)思想、設(shè)計(jì)原理和創(chuàng)造發(fā)明的源泉。人們用化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)以及技術(shù)模型對(duì)生物系統(tǒng)開展著深入的研究，促進(jìn)了生物學(xué)的極大發(fā)展，對(duì)生物體內(nèi)功能機(jī)理的研究也取得了迅速的進(jìn)展。此時(shí)模擬生物不再是引人入勝的幻想，而成了可以做到的事實(shí)。生物學(xué)家和工程師們積極合作，開始將從生物界獲得的知識(shí)用來(lái)改善舊的或創(chuàng)造新的工程技術(shù)設(shè)備。生物學(xué)開始跨入各行各業(yè)技術(shù)革新和技術(shù)革命的行列，而且首先在自動(dòng)控制、航空、航海等軍事部門取得了成功。于是生物學(xué)和工程技術(shù)學(xué)科結(jié)合在一起，互相滲透孕育出一門新生的科學(xué)——仿生學(xué)。
作為一門獨(dú)立的學(xué)科，仿生學(xué)正式誕生于1960年9月。由美國(guó)空軍航空局在俄亥俄州的空軍基地戴通召開了第一次仿生學(xué)會(huì)議。會(huì)議討論的中心議題是“分析生物系統(tǒng)所得到的概念能夠用到人工制造的信息加工系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上去嗎？”斯梯爾為新興的科學(xué)命名為“Bionics”，希臘文的意思代表著研究生命系統(tǒng)功能的科學(xué)，1963年我國(guó)將“Bionics”譯為“仿生學(xué)”。斯梯爾把仿生學(xué)定義為“模仿生物原理來(lái)建造技術(shù)系統(tǒng)，或者使人造技術(shù)系統(tǒng)具有或類似于生物特征的科學(xué)”。簡(jiǎn)言之，仿生學(xué)就是模仿生物的科學(xué)。確切地說，仿生學(xué)是研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特質(zhì)、功能、能量轉(zhuǎn)換、信息控制等各種優(yōu)異的特征，并把它們應(yīng)用到技術(shù)系統(tǒng)，改善已有的技術(shù)工程設(shè)備，并創(chuàng)造出新的工藝過程、建筑構(gòu)型、自動(dòng)化裝置等技術(shù)系統(tǒng)的綜合性科學(xué)。從生物學(xué)的角度來(lái)說，仿生學(xué)屬于“應(yīng)用生物學(xué)”的一個(gè)分支；從工程技術(shù)方面來(lái)看，仿生學(xué)根據(jù)對(duì)生物系統(tǒng)的研究，為設(shè)計(jì)和建造新的技術(shù)設(shè)備提供了新原理、新方法和新途徑。仿生學(xué)的光榮使命就是為人類提供最可靠、最靈活、最高效、最經(jīng)濟(jì)的接近于生物系統(tǒng)的技術(shù)系統(tǒng)，為人類造福。
【仿生學(xué)的研究方法與內(nèi)容】
仿生學(xué)是生物學(xué)、數(shù)學(xué)和工程技術(shù)學(xué)相互滲透而結(jié)合成的一門新興的邊緣科學(xué)。第一屆仿生學(xué)會(huì)議為仿生學(xué)確定了一個(gè)有趣而形象的標(biāo)志：一個(gè)巨大的積分符號(hào)，把解剖刀和電烙鐵“積分”在一起。這個(gè)符號(hào)的含義不僅顯示出仿生學(xué)的組成，而且也概括表達(dá)了仿生學(xué)的研究途徑。
仿生學(xué)的任務(wù)就是要研究生物系統(tǒng)的優(yōu)異能力及產(chǎn)生的原理，并把它模式化，然后應(yīng)用這些原理去設(shè)計(jì)和制造新的技術(shù)設(shè)備。
仿生學(xué)的主要研究方法就是提出模型，進(jìn)行模擬。其研究程序大致有以下三個(gè)階段：
首先是對(duì)生物原型的研究。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際提出的具體課題，將研究所得的生物資料予以簡(jiǎn)化，吸收對(duì)技術(shù)要求有益的內(nèi)容，取消與生產(chǎn)技術(shù)要求無(wú)關(guān)的因素，得到一個(gè)生物模型；第二階段是將生物模型提供的資料進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，并使其內(nèi)在的聯(lián)系抽象化，用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言把生物模型“翻譯”成具有一定意義的數(shù)學(xué)模型；最后數(shù)學(xué)模型制造出可在工程技術(shù)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)物模型。當(dāng)然在生物的模擬過程中，不僅僅是簡(jiǎn)單的仿生，更重要的是在仿生中有創(chuàng)新。經(jīng)過實(shí)踐——認(rèn)識(shí)——再實(shí)踐的多次重復(fù)，才能使模擬出來(lái)的東西越來(lái)越符合生產(chǎn)的需要。這樣模擬的結(jié)果，使最終建成的機(jī)器設(shè)備將與生物原型不同，在某些方面甚上超過生物原型的能力。例如今天的飛機(jī)在許多方面都超過了鳥類的飛行能力，電子計(jì)算機(jī)在復(fù)雜的計(jì)算中要比人的計(jì)算能力迅速而可靠。
仿生學(xué)的基本研究方法使它在生物學(xué)的研究中表現(xiàn)出一個(gè)突出的特點(diǎn)，就是整體性。從仿生學(xué)的整體來(lái)看，它把生物看成是一個(gè)能與內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行聯(lián)系和控制的復(fù)雜系統(tǒng)。它的任務(wù)就是研究復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)各部分之間的相互關(guān)系以及整個(gè)系統(tǒng)的行為和狀態(tài)。生物最基本的特征就是生物的自我更新和自我復(fù)制，它們與外界的聯(lián)系是密不可分的。生物從環(huán)境中獲得物質(zhì)和能量，才能進(jìn)行生長(zhǎng)和繁殖；生物從環(huán)境中接受信息，不斷地調(diào)整和綜合，才能適應(yīng)和進(jìn)化。長(zhǎng)期的進(jìn)化過程使生物獲得結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一，局部與整體的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。仿生學(xué)要研究生物體與外界刺激（輸入信息）之間的定量關(guān)系，即著重于數(shù)量關(guān)系的統(tǒng)一性，才能進(jìn)行模擬。為達(dá)到此目的，采用任何局部的方法都不能獲得滿意的效果。因此，仿生學(xué)的研究方法必須著重于整體。
仿生學(xué)的研究?jī)?nèi)容是極其豐富多彩的，因?yàn)樯锝绫旧砭桶汕先f(wàn)的種類，它們具有各種優(yōu)異的結(jié)構(gòu)和功能供各行業(yè)來(lái)研究。自從仿生學(xué)問世以來(lái)的二十幾年內(nèi)，仿生學(xué)的研究得到迅速的發(fā)展，且取得了很大的成果。就其研究范圍可包括電子仿生、機(jī)械仿生、建筑仿生、化學(xué)仿生等。隨著現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展，學(xué)科分支繁多，在仿生學(xué)中相應(yīng)地開展對(duì)口的技術(shù)仿生研究。例如：航海部門對(duì)水生動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的流體力學(xué)的研究；航空部門對(duì)鳥類、昆蟲飛行的模擬、動(dòng)物的定位與導(dǎo)航；工程建筑對(duì)生物力學(xué)的模擬；無(wú)線電技術(shù)部門對(duì)于人神經(jīng)細(xì)胞、感覺器宮和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬；計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于腦的模擬似及人工智能的研究等。在第一屆仿生學(xué)會(huì)議上發(fā)表的比較典型的課題有：“人造神經(jīng)元有什么特點(diǎn)”、“設(shè)計(jì)生物計(jì)算機(jī)中的問題”、“用機(jī)器識(shí)別圖像”、“學(xué)習(xí)的機(jī)器”等。從中可以看出以電子仿生的研究比較廣泛。仿生學(xué)的研究課題多集中在以下三種生物原型的研究，即動(dòng)物的感覺器官、神經(jīng)元、神經(jīng)系統(tǒng)的整體作用。以后在機(jī)械仿生和化學(xué)仿生方面的研究也隨之開展起來(lái)，近些年又出現(xiàn)新的分支，如人體的仿生學(xué)、分子仿生學(xué)和宇宙仿生學(xué)等。
總之，仿生學(xué)的研究?jī)?nèi)容，從模擬微觀世界的分子仿生學(xué)到宏觀的宇宙仿生學(xué)包括了更為廣泛的內(nèi)容。而當(dāng)今的科學(xué)技術(shù)正是處于一個(gè)各種自然科學(xué)高度綜合和互相交叉、滲透的新時(shí)代，仿生學(xué)通過模擬的方法把對(duì)生命的研究和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，同時(shí)對(duì)生物學(xué)的發(fā)展也起了極大的促進(jìn)作用。在其它學(xué)科的滲透和影響下，使生物科學(xué)的研究在方法上發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變；在內(nèi)容上也從描述和分析的水平向著精確和定量的方向深化。生物科學(xué)的發(fā)展又是以仿生學(xué)為渠道向各種自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)輸送寶貴的資料和豐富的營(yíng)養(yǎng)，加速科學(xué)的發(fā)展。閃此，仿生學(xué)的科研顯示出無(wú)窮的生命力，它的發(fā)展和成就將為促進(jìn)世界整體科學(xué)技術(shù)的發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。
【仿生學(xué)的研究范圍】
仿生學(xué)的研究范圍主要包括：力學(xué)仿生、分子仿生、能量仿生、信息與控制仿生等。
◇力學(xué)仿生，是研究并模仿生物體大體結(jié)構(gòu)與精細(xì)結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)性質(zhì)，以及生物體各組成部分在體內(nèi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)和生物體在環(huán)境中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。例如，建筑上模仿貝殼修造的大跨度薄殼建筑，模仿股骨結(jié)構(gòu)建造的立柱，既消除應(yīng)力特別集中的區(qū)域，又可用最少的建材承受最大的載荷。軍事上模仿海豚皮膚的溝槽結(jié)構(gòu)，把人工海豚皮包敷在船艦外殼上，可減少航行揣流，提高航速；
◇分子仿生，是研究與模擬生物體中酶的催化作用、生物膜的選擇性、通透性、生物大分子或其類似物的分析和合成等。例如，在搞清森林害蟲舞毒蛾性引誘激素的化學(xué)結(jié)構(gòu)后，合成了一種類似有機(jī)化合物，在田間捕蟲籠中用千萬(wàn)分之一微克，便可誘殺雄蟲；
◇能量仿生，是研究與模仿生物電器官生物發(fā)光、肌肉直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能等生物體中的能量轉(zhuǎn)換過程；
◇信息與控制仿生，是研究與模擬感覺器官、神經(jīng)元與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、以及高級(jí)中樞的智能活動(dòng)等方面生物體中的信息處理過程。例如,根據(jù)象鼻蟲視動(dòng)反應(yīng)制成的“自相關(guān)測(cè)速儀”可測(cè)定飛機(jī)著陸速度。根據(jù)鱟復(fù)眼視網(wǎng)膜側(cè)抑制網(wǎng)絡(luò)的工作原理，研制成功可增強(qiáng)圖像輪廓、提高反差、從而有助于模糊目標(biāo)檢測(cè)的—些裝置。已建立的神經(jīng)元模型達(dá)100種以上，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)造出新型計(jì)算機(jī)。
模仿人類學(xué)習(xí)過程，制造出一種稱為“感知機(jī)”的機(jī)器，它可以通過訓(xùn)練，改變?cè)g聯(lián)系的權(quán)重來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而能實(shí)現(xiàn)模式識(shí)別。此外，它還研究與模擬體內(nèi)穩(wěn)態(tài)，運(yùn)動(dòng)控制、動(dòng)物的定向與導(dǎo)航等生物系統(tǒng)中的控制機(jī)制，以及人-機(jī)系統(tǒng)的仿生學(xué)方面。
某些文獻(xiàn)中，把分子仿生與能量仿生的部分內(nèi)容稱為化學(xué)仿生，而把信息和控制仿生的部分內(nèi)容稱為神經(jīng)仿生。
仿生學(xué)的范圍很廣，信息與控制仿生是一個(gè)主要領(lǐng)域。一方面由于自動(dòng)化向智能控制發(fā)展的需要，另一方面是由于生物科學(xué)已發(fā)展到這樣一個(gè)階段，使研究大腦已成為對(duì)神經(jīng)科學(xué)最大的挑戰(zhàn)。人工智能和智能機(jī)器人研究的仿生學(xué)方面——生物模式識(shí)別的研究，大腦學(xué)習(xí)記憶和思維過程的研究與模擬，生物體中控制的可靠性和協(xié)調(diào)問題等——是仿生學(xué)研究的主攻方面。
控制與信息仿生和生物控制論關(guān)系密切。兩者都研究生物系統(tǒng)中的控制和信息過程，都運(yùn)用生物系統(tǒng)的模型。但前者的目的主要是構(gòu)造實(shí)用人造硬件系統(tǒng)；而生物控制論則從控制論的一般原理，從技術(shù)科學(xué)的理論出發(fā)，為生物行為尋求解釋。
最廣泛地運(yùn)用類比、模擬和模型方法是仿生學(xué)研究方法的突出特點(diǎn)。其目的不在于直接復(fù)制每一個(gè)細(xì)節(jié)，而是要理解生物系統(tǒng)的工作原理，以實(shí)現(xiàn)特定功能為中心目的?！阏J(rèn)為，在仿生學(xué)研究中存在下列三個(gè)相關(guān)的方面：生物原型、數(shù)學(xué)模型和硬件模型。前者是基礎(chǔ)，后者是目的，而數(shù)學(xué)模型則是兩者之間必不可少的橋梁。
由于生物系統(tǒng)的復(fù)雜性，搞清某種生物系統(tǒng)的機(jī)制需要相當(dāng)長(zhǎng)的研究周期，而且解決實(shí)際問題需要多學(xué)科長(zhǎng)時(shí)間的密切協(xié)作，這是限制仿生學(xué)發(fā)展速度的主要原因。
【仿生學(xué)的現(xiàn)象】
蒼蠅與宇宙飛船
令人討厭的蒼蠅，與宏偉的航天事業(yè)似乎風(fēng)馬牛不相及，但仿生學(xué)卻把它們緊密地聯(lián)系起來(lái)了。
蒼蠅是聲名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污穢的地方，都有它們的蹤跡。蒼蠅的嗅覺特別靈敏，遠(yuǎn)在幾千米外的氣味也能嗅到。但是蒼蠅并沒有“鼻子”，它靠什么來(lái)充當(dāng)嗅覺的呢? 原來(lái)，蒼蠅的“鼻子”——嗅覺感受器分布在頭部的一對(duì)觸角上。
每個(gè)“鼻子”只有一個(gè)“鼻孔”與外界相通，內(nèi)含上百個(gè)嗅覺神經(jīng)細(xì)胞。若有氣味進(jìn)入“鼻孔”，這些神經(jīng)立即把氣味刺激轉(zhuǎn)變成神經(jīng)電脈沖，送往大腦。大腦根據(jù)不同氣味物質(zhì)所產(chǎn)生的神經(jīng)電脈沖的不同，就可區(qū)別出不同氣味的物質(zhì)。因此，蒼蠅的觸角像是一臺(tái)靈敏的氣體分析儀。
仿生學(xué)家由此得到啟發(fā)，根據(jù)蒼蠅嗅覺器的結(jié)構(gòu)和功能，仿制成一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的“探頭”不是金屬，而是活的蒼蠅。就是把非常纖細(xì)的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經(jīng)上，將引導(dǎo)出來(lái)的神經(jīng)電信號(hào)經(jīng)電子線路放大后，送給分析器；分析器一經(jīng)發(fā)現(xiàn)氣味物質(zhì)的信號(hào)，便能發(fā)出警報(bào)。這種儀器已經(jīng)被安裝在宇宙飛船的座艙里，用來(lái)檢測(cè)艙內(nèi)氣體的成分。
這種小型氣體分析儀，也可測(cè)量潛水艇和礦井里的有害氣體。利用這種原理，還可用來(lái)改進(jìn)計(jì)算機(jī)的輸入裝置和有關(guān)氣體色層分析儀的結(jié)構(gòu)原理中。
從螢火蟲到人工冷光
自從人類發(fā)明了電燈，生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉(zhuǎn)變成可見光，其余大部分都以熱能的形式浪費(fèi)掉了，而且電燈的熱射線有害于人眼。那么，有沒有只發(fā)光不發(fā)熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然。
在自然界中，有許多生物都能發(fā)光，如細(xì)菌、真菌、蠕蟲、軟體動(dòng)物、甲殼動(dòng)物、昆蟲和魚類等，而且這些動(dòng)物發(fā)出的光都不產(chǎn)生熱，所以又被稱為“冷光”。
在眾多的發(fā)光動(dòng)物中，螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1 500種,它們發(fā)出的冷光的顏色有黃綠色、橙色，光的亮度也各不相同。螢火蟲發(fā)出冷光不僅具有很高的發(fā)光效率，而且發(fā)出的冷光一般都很柔和，很適合人類的眼睛，光的強(qiáng)度也比較高。因此，生物光是一種人類理想的光。
科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，螢火蟲的發(fā)光器位于腹部。這個(gè)發(fā)光器由發(fā)光層、透明層和反射層三部分組成。發(fā)光層擁有幾千個(gè)發(fā)光細(xì)胞，它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質(zhì)。在熒光酶的作用下，熒光素在細(xì)胞內(nèi)水分的參與下，與氧化合便發(fā)出熒光。螢火蟲的發(fā)光，實(shí)質(zhì)上是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過程。
早在40年代，人們根據(jù)對(duì)螢火蟲的研究，創(chuàng)造了日光燈，使人類的照明光源發(fā)生了很大變化。近年來(lái)，科學(xué)家先是從螢火蟲的發(fā)光器中分離出了純熒光素，后來(lái)又分離出了熒光酶，接著，又用化學(xué)方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當(dāng)閃光燈。由于這種光沒有電源，不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。
現(xiàn)在，人們已能用摻和某些化學(xué)物質(zhì)的方法得到類似生物光的冷光，作為安全照明用。

人形機(jī)器人近十年資料

關(guān)于類人機(jī)器人的研究是從20世紀(jì)50年代開始，蘇聯(lián)的Bernsteinl5 從生物動(dòng)力學(xué)的角度對(duì)人類和動(dòng)物的步行機(jī)理進(jìn)行深入的研究，并就步行運(yùn)動(dòng)作了非常形象化的描述．1960年，蘇聯(lián)學(xué)者頓斯科依發(fā)表了著作“運(yùn)動(dòng)生物學(xué)”，從生物力學(xué)的角度，對(duì)人體運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、能量特征和力學(xué)特征進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的描述．各國(guó)學(xué)者對(duì)兩足步行機(jī)器人從理論和實(shí)踐上進(jìn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的研究工作．最早在1968年，英國(guó)的Mosher．R試制了一臺(tái)名為“Rig”的操縱型兩足步行機(jī)器人，它只有踝和髖兩個(gè)關(guān)節(jié)，操縱者靠力反饋感覺來(lái)保持機(jī)器平衡，這種主從式的機(jī)械裝置可算是兩足步行機(jī)構(gòu)的雛形。
作為機(jī)器人產(chǎn)品最早的實(shí)用機(jī)型(示教再現(xiàn))是1962 年美國(guó)A M F公司推出的“VERSTRAN 和UNlMATlON公司推出的“UNlMATE 。這些工業(yè)機(jī)器人的控制方式與數(shù)控機(jī)床大致相似，但外形特征迥異，主要由類似人的手和臂組成。1965年，MlT的Roborts演示了第一個(gè)具有視覺傳感器的、能識(shí)別與定位簡(jiǎn)單積木的機(jī)器人系統(tǒng)。1967年,日本成立了人工手研究會(huì)(現(xiàn)改名為仿生機(jī)構(gòu)研究會(huì))，同年召開了日本首屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議。
1970年，在美國(guó)召開了第一屆國(guó)際工業(yè)機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議。1970年以后，機(jī)器人的研究得到迅速?gòu)V泛的普及。7O年代末，美國(guó)推出Puma系列高功能機(jī)器人，采用了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的l8位多CPU二級(jí)微機(jī)控制系統(tǒng)，有5種靈活示教方式和專用VAL語(yǔ)言，可進(jìn)行軌跡控制和相當(dāng)復(fù)雜的動(dòng)作。1973年，辛辛那提•米拉克隆公司的理查德•豪恩制造了第一臺(tái)由小型計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人。它是液壓驅(qū)動(dòng)的，能提升的有效負(fù)載達(dá)45公斤。
到了1980年，工業(yè)機(jī)器人在日本普及，故日本稱該年為“機(jī)器人元年”。隨后，工業(yè)機(jī)器人在日本得到了巨大發(fā)展，日本也因此而贏得了“機(jī)器人王國(guó)” 的美稱。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，使機(jī)器人在功能和技術(shù)層次上有了很大的提高，移動(dòng)機(jī)器人和機(jī)器人的視覺和觸覺等技術(shù)就是典型的代表。由于這些技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了機(jī)器人概念的延伸。20世紀(jì)80年代，將具有感覺、思考、決策和動(dòng)作能力的系統(tǒng)稱為智能機(jī)器人，這是一個(gè)概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導(dǎo)了機(jī)器人技術(shù)的研究和應(yīng)用，而且又賦予了機(jī)器人技術(shù)向深廣發(fā)展的巨大空間，水下機(jī)器人、空間機(jī)器人、空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、微小型機(jī)器人等各種用途的機(jī)器人相繼問世，許多夢(mèng)想成為了現(xiàn)實(shí)。
類人機(jī)器人也在20世紀(jì)80-90年代得到迅速發(fā)展，其中真正的兩足步行機(jī)器人是I．Kato在1971年試制的Wap3，它最大步幅15mm，周期45秒，Wap3的研制成功，揭開了兩足機(jī)器人的研究序幕。1980年，加藤實(shí)驗(yàn)室又推出WL-9DR兩足機(jī)器人，WL-9DR實(shí)現(xiàn)了步幅45cm，每步9秒的準(zhǔn)動(dòng)態(tài)步行．1984年，加藤在以前的研究基礎(chǔ)上采用了踝關(guān)節(jié)力矩控制，使wL一10RD嘲實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)的動(dòng)態(tài)步行(每步周期1．5秒，步長(zhǎng)40cm)，該機(jī)器人每條腿自由度為：踝關(guān)節(jié)兩個(gè)，膝關(guān)節(jié)一個(gè)，髖關(guān)節(jié)三個(gè)。1986年，加藤又推出r wL—l2R，該機(jī)構(gòu)具有8個(gè)自由度：每條腿有三個(gè)前向關(guān)節(jié)；軀體有前向和側(cè)向兩個(gè)關(guān)節(jié)。此后經(jīng)多年的研究，兩足機(jī)器人研究已在許多地方進(jìn)行，在所有的研究當(dāng)中，日本人作出的成果最多。
1971年至1986年間，牛津大學(xué)的Witt L7 等人曾制造和完善了一個(gè)兩足步行機(jī)器人，在平地上走得非常好，步速達(dá)0．23m／s。日本的J．FurushoL9 研制r兩個(gè)系列的能夠動(dòng)態(tài)步行的兩足步行機(jī)構(gòu)，從1981年開始先后研制了Kenkyaku一1，Kenkyaku-2，BLR—G2和BLR-G2機(jī)器人，Kenkyaku-l具有四個(gè)前向關(guān)節(jié)的五連桿平面型步行機(jī)，每條腿的髖部和膝部各有一個(gè)關(guān)節(jié)在假設(shè)無(wú)雙腿支撐期的前提下，由腳底觸覺信號(hào)觸發(fā)兩單腳支撐期的切換，在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn) 周期0．45秒，速度0．8m／s的前向穩(wěn)定動(dòng)態(tài)步行；Kenkyaku一2在Kenkyaku-1基礎(chǔ)上，增加兩個(gè)踝關(guān)節(jié)，在無(wú)踝關(guān)節(jié)輸人力矩的情況下，巧妙地利用重力，實(shí)現(xiàn)了周期為0．7一1．0秒，步長(zhǎng)35-45cm 的動(dòng)態(tài)步行；BLR—G2是三維空間運(yùn)動(dòng)型兩足步行機(jī)構(gòu)。
1982年?yáng)|京理工學(xué)院的Funabashi L7 等設(shè)計(jì)了一個(gè)名為MEG一2的兩足步行機(jī)器人，該機(jī)器人安裝有重力和慣性力補(bǔ)償裝置，在1985年的實(shí)驗(yàn)中，該機(jī)器人實(shí)現(xiàn) 高速步行(125步／分鐘)。在美國(guó)的兩足步行機(jī)器人研究者中美籍華人鄭元芳博士是一個(gè)非常杰出的人物，他研制了兩臺(tái)步行機(jī)器人[I “]，分別命名為SD—l和SD一2，SD—l具有四個(gè)自由度，SD一2具有八個(gè)自由度，SD一2是美國(guó)第一臺(tái)真正類人的兩足步行機(jī)器人。1986年，SD一2機(jī)器人成功地實(shí)現(xiàn)了平地上的前進(jìn)、后退以及左、右側(cè)行。1987年，這個(gè)機(jī)器人又成功地實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)步行。1990年，他首次提出了使兩足機(jī)器人能夠走斜坡的控制方案，并利用SD一2進(jìn)行了成功的實(shí)驗(yàn)．
Kajita 是日本另一個(gè)著名的步行機(jī)器人研究者，主攻動(dòng)態(tài)步行的控制方法，1990年，他研制成功一臺(tái)五連桿平面型兩足步行機(jī)器人，具有四個(gè)前向驅(qū)動(dòng)電機(jī)，均安裝在機(jī)器人軀體上，通過平行四邊形連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)小腿的運(yùn)動(dòng)，踝關(guān)節(jié)完全自由，他提出了整個(gè)機(jī)構(gòu)的軌道能量守恒概念，實(shí)現(xiàn)了在不平地面上的穩(wěn)定動(dòng)態(tài)步行。
1989年，加拿大的Tad．McGeer建立了平面型的兩足步行機(jī)構(gòu)，兩腿為直桿機(jī)構(gòu)，沒有膝關(guān)節(jié)，每條腿上各有一個(gè)小電機(jī)，控制腿的伸縮．無(wú)任何主動(dòng)控制和能量供給，具有簡(jiǎn)單二級(jí)針擺特征，放在斜坡上，可依靠重力，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)步行。
我國(guó)國(guó)防科技大學(xué)1988年春研制成功我國(guó)第一臺(tái)平面型六自由度的兩足機(jī)器人，能實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退和上下樓梯，1989年，他們又實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)動(dòng)步態(tài)步行，1990年，又實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的全方位行走，1995年，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)步行．1989年哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制出一臺(tái)能靜態(tài)步行的兩足機(jī)器人。
1984年英格伯格再推機(jī)器人Helpmate，這種機(jī)器人能在醫(yī)院里為病人送飯、送藥、送郵件。同年，他還預(yù)言：“我要讓機(jī)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(jī)器人(Mind-storms)套件，讓機(jī)器人制造變得跟搭積木一樣，相對(duì)簡(jiǎn)單又能任意拼裝，使機(jī)器人開始走入個(gè)人世界。
1999年日本索尼公司推出犬型機(jī)器人愛寶(AIBO)，當(dāng)即銷售一空，從此娛樂機(jī)器人成為目前機(jī)器人邁進(jìn)普通家庭的途徑之一。
日本本田公司從1986 年至今已經(jīng)推出了P 系列1,2,3 型機(jī)器人。本田的研究工作, 尤其是“P3”和“ASIMO ”的推出, 將仿人機(jī)器人的研制工作推上了一個(gè)新的臺(tái)階, 使仿人機(jī)器人的研制和生產(chǎn)正式走向?qū)嵱没⒐こ袒褪袌?chǎng)化。P1是本田公司最初行走機(jī)器人, 主要是對(duì)雙足步行機(jī)器人進(jìn)行基礎(chǔ)性的研究工作; P2 型機(jī)器人是1996 年12 月推出的, 相對(duì)于P1 而言, 更加擬人化。P2的問世將雙足步行機(jī)器人的研究工作推向了高潮, 使本田公司在此領(lǐng)域處于世界絕對(duì)的領(lǐng)先的地位。甚至MIT 的G. A. Partt 教授曾一度認(rèn)為今后在雙足步行機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)沒有什么工作可以再做了。
1997 年12 月本田公司又推出了P3 型雙足步行機(jī)器人, 基本上與P2 型相似, 只是在重量和高度上有所降低( 由原來(lái)的210kg 降為130kg , 高度由1800mm 降為1600mm ) , 且使用了新型的鎂材料。本田公司于2000 年11 月20 日又推出了新型雙腳步行機(jī)器人“ASIMO (Advanced Step in Inno2vative Mobility ) ”,“ASIMO ”與“P3”相比, 實(shí)現(xiàn)了小型輕量化, 使其更容易適應(yīng)人類的生活空間, 通過提高雙腳步行技術(shù)使其更接近人類的步行方式?！癆SIMO ”高120cm, 體重43kg , 使用個(gè)人電腦或便攜式控制器操作步行方向和關(guān)節(jié)及手的動(dòng)作。雙腳步行方面, 采用了新開發(fā)的技術(shù)“I2WALK ( IntelligentRealtime Flexible Walking ) ”, 可以更加自由的步行. I2WALK 是在過去的雙腳步行技術(shù)的基礎(chǔ)上組合了新的“預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)控制”功能.。它可以實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)以后的動(dòng)作, 并且據(jù)此事先移動(dòng)重心來(lái)改變步調(diào)。過去由于不能進(jìn)行預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)控制, 因此當(dāng)從直行改為轉(zhuǎn)彎時(shí), 必須先停止直行動(dòng)作后才可以轉(zhuǎn)彎。而“ASIMO ”通過事先預(yù)測(cè)“下面轉(zhuǎn)彎以后重心向外側(cè)傾斜多少”等重心變化, 可以使得從直行改為轉(zhuǎn)彎時(shí)的步行動(dòng)作變得連續(xù)流暢。日本本田公司研制仿人機(jī)器人的目標(biāo)是達(dá)到與人無(wú)異的動(dòng)態(tài)步行。
日本索尼公司于2000 年11 月21 日推出了人型娛樂型機(jī)器人“Sony Dream Robot 23X" (SDR23X) ,其身高50cm, 重量為5kg. 其特征是每分鐘可以步行15m , 并可按照音樂節(jié)拍翩翩起舞, 可以進(jìn)行較高速度的自律運(yùn)動(dòng)。另外還配備聲音識(shí)別和圖像識(shí)別功能。在記者招待會(huì)上, SDR23X 在眾多記者的面前表演了“邊做體操邊快速行走”、“按照音樂節(jié)拍的舞蹈”、“按照命令把指定的球踢進(jìn)球門”等項(xiàng)目。SDR23X 可以揮手、轉(zhuǎn)身, 還可以同時(shí)進(jìn)行雙腳步行。SDR23X 分別在頭部安裝了2 個(gè)、軀干部安裝了2 個(gè)、每個(gè)手臂安裝了4 個(gè)、每個(gè)下肢和足部安裝了6 個(gè)、共計(jì)24 個(gè)配置了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的“關(guān)節(jié)”, 這些關(guān)節(jié)通過2 個(gè)64bit RISC 微處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)控制.。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為索尼獨(dú)自開發(fā)的“Aperios ". SDR23X 的動(dòng)作有以下7 種,1) 最高速度為15m/分的前進(jìn)后退左右橫行；2) 在前進(jìn)過程中左右轉(zhuǎn)身(異步轉(zhuǎn)90) ；3）由伏臥仰臥狀態(tài)起立; 4）單腿站立(在斜面上也可做此動(dòng)作) ;5)在凸凹不平的路面上行走;6)踢球; 7)舞蹈。另外, SDR23X 還可以識(shí)別20 種聲音, 并且可以講由聲音合成的20 種語(yǔ)言, 同時(shí)對(duì)顏色也可以識(shí)別。
2001年，美國(guó)麻省理工學(xué)院打破歷史傳統(tǒng)，研發(fā)了世界上第一個(gè)有人類感情的機(jī)器人Kismet。而代表機(jī)器人最高技術(shù)的類人機(jī)器人是高級(jí)整合控制論、機(jī)械電子、計(jì)算機(jī)與人工智能、材料學(xué)和仿生學(xué)的產(chǎn)物，目前科學(xué)界正在向此方向研究開發(fā)。

2002年丹麥iRobot公司推出了吸塵器機(jī)器人Roomba，它能避開障礙，自動(dòng)設(shè)計(jì)行進(jìn)路線，還能在電量不足時(shí)，自動(dòng)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(jī)器人。
2004年3月26日，索尼、富士通和三菱重工聯(lián)合成立了旨在統(tǒng)一家用機(jī)器人操作標(biāo)準(zhǔn)的組織“機(jī)器人服務(wù)計(jì)劃(RSi)”，該組織將負(fù)責(zé)統(tǒng)一目前各公司分別制訂的機(jī)器人操作命令體系。目的是促進(jìn)機(jī)器人操作家用AV設(shè)備、機(jī)器人利用互聯(lián)網(wǎng)檢索并收集信息等服務(wù)的開發(fā)。他們計(jì)劃在2004年底出臺(tái)規(guī)格草案，除了開發(fā)機(jī)器人的各公司之外，還呼吁電機(jī)廠商、互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容提供商等積極參加。此外，包括本田、豐田在內(nèi)的日本企業(yè)也紛紛發(fā)布了各自的智能機(jī)器人產(chǎn)品，其中本田公司在2000年發(fā)布的Asimo被稱為是全球首款雙足行走的機(jī)器人。
2005年9月，日本三菱重工正式推出該公司制造的智能家用機(jī)器人“若丸”。它身高1米、體重30公斤，懂得英語(yǔ)、日語(yǔ)等4種語(yǔ)言，能記得單詞1萬(wàn)個(gè)。它還可以識(shí)別10個(gè)人的面孔，并能叫出他們的名字。
2005年10月4日，在日本首都東京郊區(qū)幕張，日本村田制作所開發(fā)的新型騎車機(jī)器人與大眾見面。這款會(huì)騎自行車的新型機(jī)器人不僅能騎車前行，發(fā)現(xiàn)障礙物時(shí)還可停車或后退。

2006年 6月，微軟公司推出Microsoft Robotics Studio，機(jī)器人模塊化、平臺(tái)統(tǒng)一化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，比爾•蓋茨預(yù)言，家用機(jī)器人很快將席卷全球。
2008年，韓國(guó)科學(xué)家研制出“人型機(jī)器人”，會(huì)跳舞、做家務(wù)、還會(huì)表達(dá)情緒。研究人員將這款人型機(jī)器人取名為“馬魯”，馬魯身高1.5米，可以模仿人類張開閉合嘴唇、擠眉弄眼、上肢和下肢自如活動(dòng)、會(huì)自動(dòng)停止行走。

機(jī)器人的資料

機(jī)器人（Robot）是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)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(dòng)。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(xiǎn)的工作。

它是高級(jí)整合控制論、機(jī)械電子、計(jì)算機(jī)、材料和仿生學(xué)的產(chǎn)物。在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域中均有重要用途。

國(guó)際上對(duì)機(jī)器人的概念已經(jīng)逐漸趨近一致，機(jī)器人是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器，它能為人類帶來(lái)許多方便之處。

擴(kuò)展資料：

控制系統(tǒng)

一種是集中式控制，即機(jī)器人的全部控制由一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)完成。另一種是分散（級(jí)）式控制，即采用多臺(tái)微機(jī)來(lái)分擔(dān)機(jī)器人的控制如當(dāng)采用上；

下兩級(jí)微機(jī)共同完成機(jī)器人的控制時(shí)，主機(jī)常用于負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理、通訊、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算，并向下級(jí)微機(jī)發(fā)送指令信息；

作為下級(jí)從機(jī)，各關(guān)節(jié)分別對(duì)應(yīng)一個(gè)CPU，進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算和伺服控制處理，實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)，并向主機(jī)反饋信息。根據(jù)作業(yè)任務(wù)要求的不同，機(jī)器人的控制方式又可分為點(diǎn)位控制、連續(xù)軌跡控制和力（力矩）控制。

人工智能與仿生機(jī)器人的資料（人工智能與仿生機(jī)器人的資料有哪些）

人工智能和仿生人的區(qū)別

人工智能和仿生人的區(qū)別如下：
1、仿生人是人工智能的一種，仿生人是一種旨在模仿人類外觀和行為的機(jī)器人，尤其特指具有和人類相似肌體的種類。
2、人工智能是研究開發(fā)用于模擬，延伸和擴(kuò)展人的智能的理論，方法，技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。

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