翻译机器人.docx
附录1：英文文献附录2：英文文献翻译摘 要微型机器人是微电子机械系统的一个重要分支, 由于它能进入人类和宏观机器人所不及的狭小空间内作业, 近几十年来受到了广泛的关注。本文首先给出了近年来国内外出现的几种微型机器人, 在分析了其特点和性能的基础上, 讨论了目前微型机器人研究中所遇到的几个关键问题, 并且指出了这些领域未来一段时间内的主要研究和发展方向。机器人应用领域分析自从20世纪60年代初人类创造了第一台工业机器人以后,机器人就显示出它极大的生命力,在短短40多年的时间中,机器人技术得到了迅速的发展,工业机器人已在工业发达国家的生产中得到了广泛的应用.目前,工业机器人已广泛应用于汽车及汽车零部件制造业,机械加工行业,电子电气行业,橡胶及塑料工业,食品工业,木材与家具制造业等领域中.在工业生产中,弧焊机器人,点焊机器人,分配机器人,装配机器人,喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。在众多制造业领域中,应用工业机器人最广泛的领域是汽车及汽车零部件制造业.2005年美洲地区汽车及汽车零部件制造业对工业机器人的需求占该地区所有行业对工业机器人需求的比例高达61%;同样,亚洲地区的该比例也达到33%,位于各行业之首;虽然2005年由于德国,意大利和西班牙三国对汽车工业投资的趋缓直接导致欧洲地区汽车工业对工业机器人需求占所有行业对工业机器人需求的比例下降到了46%,但汽车工业仍然是欧洲地区使用工业机器人最普及的行业.目前,汽车制造业是制造业所有行业中人均拥有工业机器人密度最高的行业,如,2004年德国制造业中每1万名工人中拥有工业机器人的数量为162台,而在汽车制造业中每1万名工人中拥有工业机器人的数量则为1140台;意大利的这一数值更能说明问题,2004年意大利制造业中每1万名工人中拥有工业机器人的数量为123台,而在汽车制造业中每1万名工人中拥有工业机器人的数量则高达1600台。工业机器人还广泛应用于电子电气行业,金属制品业(包括机械),橡胶及塑料工业和食品工业等领域.2005年,亚洲地区电子电气行业对工业机器人的需求仅次于汽车及汽车零部件制造业,其占所有行业总需求的比例为31%;而在欧洲地区橡胶及塑料工业对工业机器人的需求则远远超过电子电气行业而排名第二位;美洲地区由于汽车及汽车零部件制造业对工业机器人的需求遥遥领先,所以金属制品业(包括机械),橡胶及塑料工业以及电子电气行业对工业机器人的需求比例相当,均在7%左右。 随着科学与技术的发展,工业机器人的应用领域也不断扩大.目前,工业机器人不仅应用于传统制造业如采矿,冶金,石油,化学,船舶等领域,同时也已开始扩大到核能,航空,航天,医药,生化等高科技领域以及家庭清洁,医疗康复等服务业领域中.如,水下机器人,抛光机器人,打毛刺机器人,擦玻璃机器人,高压线作业机器人,服装裁剪机器人,制衣机器人,管道机器人等特种机器人以及扫雷机器人,作战机器人,侦察机器人,哨兵机器人,排雷机器人,布雷机器人等军用机器人都广泛应用于各行各业.而且,随着人类生活水平的提高及文化生活的日益丰富多彩,未来各种专业服务机器人和家庭用消费机器人将不断贴近人类生活,其市场将繁荣兴旺。近年来, 采用MEMS 技术的微型卫星、微型飞行 器和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前 景和军民两用的战略意义。因此, 作为微机电系统技 术发展方向之一的基于精密机械加工微机器人技术 研究已成为国际上的一个热点, 这方面的研究不仅有 强大的市场推动, 而且有众多研究机构的参与。以日 本为代表的许多国家在这方面开展了大量研究, 重点 是发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空 间医疗微系统和微型工厂。微型机器人的发展和研究状况 根据开展微型机器人研究的实际情况,我们,着重讨论微型管道机器人、无创伤微型医疗机器人和特殊作业的微型机器人。微管道机器人是基于狭小空间内的应用背景提出的,其环境特点是在狭小的管状通道或缝隙行走进行检测,维修等作业。由于与常规条件下管内作业环境有明显不同,其行走方式及结构原理与常规管道机器人也不同,因此按照常规技术手段对管道机器人按比例缩小是不可行的。有鉴于此,微型管道机器人的行走方式应另辟蹊径。近年来随着微电子机械技术的发展和晶体压电效应和超磁致伸缩材料磁-机耦合技术应用的发展,使新型微驱动器的出现和应用成为现实。微驱动器的研究成果已成为微管道机器人的重。日本温度计名古屋大学研制成一种微型管道机器人,可用于细小管道的检测,在生物医学领域的小空间内作。这种机器人可以由管道外面的电磁线圈驱动,而无须以电缆供电。日本温度计东京工业大学和CARME公司合作研究的螺旋式管内移动微机器人,最大牵引力是24N。微型机器人发展中面临的问题(1) 面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器人。(2) 针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器人。(3) 面向复杂机械系统非拆卸检修的微型机器人。 驱动器的微型化微驱动器是MEMS 最主要的部件,从微型机器人,的发展来看,微驱动技术起着关键作用,并且是微机器人水平的标志,开发耗能低、结构简单、易于微型化、位移输出和力输出大,线性控制性能好,动态响应快的新型驱动器(高性能压电元件、大扭矩微马达)是未来的研究方向。能源供给问题 许多执行机构都是通过电能驱动的,但是对于微型移动机器人而言,供应电能的导线会严重影响微型机器人的运动,特别是在曲率变化比较大的环境中。微型机器人发展趋势应是无缆化,能量、控制信号以及检测信号应可以无缆发送、传输。微型机器人要真正实用化,必须解决无缆微波能源和无缆数据传输技术,同时研究开发小尺寸的高容量电池。
