隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人類運(yùn)用機(jī)械學(xué)、計(jì)算機(jī)、生物學(xué)、電力學(xué)等技術(shù)研究出了機(jī)器人。現(xiàn)在的大部分機(jī)器人,雖然具備一定程度的人工智能,卻仍然不能擺脫固定行為模式,以及無(wú)法自主學(xué)習(xí)來(lái)達(dá)到與時(shí)俱進(jìn)的目的。而未來(lái)研究的機(jī)器人將以更高程度的人工智能為核心,是具有感知、思維和行動(dòng)的智能機(jī)器人,它可以獲取、處理和識(shí)別多種信息,自主完成較復(fù)雜的操作任務(wù)。
隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人智能程度不斷提高,機(jī)器人在應(yīng)用的方面越來(lái)越重要而且廣泛。
1、仿人機(jī)器人
模仿人的形態(tài)和行為而設(shè)計(jì)制造的機(jī)器人。仿人型機(jī)器人集機(jī)、電、材料、計(jì)算機(jī)、傳感器、控制技術(shù)等多門學(xué)科于一體,是一個(gè)國(guó)家高科技實(shí)力和發(fā)展水平的重要標(biāo)志。仿人機(jī)器人具有人類的外觀,可以適應(yīng)人類的生活和工作環(huán)境,代替人類完成各種作業(yè),并可以在很多方面擴(kuò)展人類的能力,在服務(wù),醫(yī)療,教育,娛樂(lè)等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。仿人機(jī)器人要能夠理解,適應(yīng)環(huán)境,精確靈活地進(jìn)行作業(yè),高性能傳感器的開(kāi)發(fā)必不可少。
傳感器是機(jī)器人獲得智能的重要手段,如何組合傳感器攝取的信息,并有效地加以運(yùn)用,是基于傳感器控制的基礎(chǔ),也是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自治的先決條件。仿人機(jī)器人研究在很多方面已經(jīng)取得了突破,如關(guān)鍵機(jī)械單元,基本行走能力,整體運(yùn)動(dòng),動(dòng)態(tài)視覺(jué)等,但是離我們理想中的要求還相去甚遠(yuǎn),還需要在仿人機(jī)器人的思維和學(xué)習(xí)能力,與環(huán)境的交互,軀體結(jié)構(gòu)和四肢運(yùn)動(dòng),體系結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行更進(jìn)一步的研究。
2、水下機(jī)器人和空間機(jī)器人
無(wú)人遙控潛水器,也稱水下機(jī)器人。一種工作于水下的極限作業(yè)機(jī)器人,能潛入水中代替人完成某些操作,又稱潛水器。水下環(huán)境惡劣危險(xiǎn),人的潛水深度有限,所以水下機(jī)器人已成為開(kāi)發(fā)海洋的重要工具。無(wú)人遙控潛水器主要有,有纜遙控潛水器和無(wú)纜遙控潛水器兩種,其中有纜避控潛水器又分為水中自航式、拖航式和能在海底結(jié)構(gòu)物上爬行式三種。
空間機(jī)器人是用于空間探測(cè)活動(dòng)的特種機(jī)器人,它是一種低價(jià)位的輕型遙控機(jī)器人,可在行星的大氣環(huán)境中導(dǎo)航及飛行??臻g機(jī)器人是在空間環(huán)境中活動(dòng)的,空間環(huán)境和地面環(huán)境差別很大,空間機(jī)器人工作在微重力,高真空,超低溫,強(qiáng)輻射,照明差的環(huán)境中,因此,空間機(jī)器人與地面機(jī)器人的要求也必然不相同,有它自身的特點(diǎn)。
3、服務(wù)機(jī)器人
服務(wù)機(jī)器人是機(jī)器人家族中的一個(gè)年輕成員,到目前為止尚沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格的定義。不同國(guó)家對(duì)服務(wù)機(jī)器人的認(rèn)識(shí)不同。服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用范圍很廣,主要從事維護(hù)保養(yǎng)、修理、運(yùn)輸、清洗、保安、救援、監(jiān)護(hù)等工作。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)經(jīng)過(guò)幾年的搜集整理,給了服務(wù)機(jī)器人一個(gè)初步的定義:服務(wù)機(jī)器人是一種半自主或全自主工作的機(jī)器人,它能完成有意于人類健康的服務(wù)工作,但不包括從事生產(chǎn)的設(shè)備。這里,我們把其它一些貼近人們生活的機(jī)器人也列入其中。主要類型:護(hù)士助手、腦外科機(jī)器人、口腔修復(fù)機(jī)器人、進(jìn)入血管的機(jī)器人、智能輪椅、爬纜索機(jī)器人、高樓擦窗和壁面清洗機(jī)器人等等。
4、微型機(jī)器人
這種微型機(jī)器人只有蒼蠅般大小,可以像昆蟲(chóng)那樣成群活動(dòng),并在監(jiān)管、微型制造以及醫(yī)藥等方面進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。這些機(jī)器人盡管只有不到4平方毫米大,卻裝有移動(dòng)、通訊、收集數(shù)據(jù)所需的所有設(shè)備,它們甚至能通過(guò)太陽(yáng)能電池板來(lái)產(chǎn)生自身活動(dòng)所需的能量。
發(fā)展歷史
古代機(jī)器人在距今3000多年前,古人就提出了機(jī)器人的設(shè)想,而隨著科技的發(fā)展,及幾十年里機(jī)器人開(kāi)發(fā)技術(shù)才逐漸發(fā)展。
第一代(程序控制)機(jī)器人;第二代(自適應(yīng))機(jī)器人;第三代(智能)機(jī)器人。
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