机器人概论论文21766.doc

《机器人概论论文21766.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机器人概论论文21766.doc（6页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、 论机器人摘要：简要回顾了机器人技术的发展历程，介绍了当今世界机器人技术。并预测了今后机器人技术的发展趋势及发展策略。关键词： 机器人，机器人技术，发展机器人的诞生与发展1920年克作家卡雷尔.卡佩克发表了科幻剧本罗萨姆的万能机器人。剧情是这样的 ：罗萨姆公司把机器人作为人类生产的工业产品推向市场，让它去充当劳动力，以呆板的方式从事繁重的劳动。后来，罗萨姆公司使机器人具有了感情，在工厂和家务劳动中，机器人成了必不可少的成员。该剧预告了机器人的发展对人类社会的影响。在剧本中，卡佩克把捷克语“Robota”(农奴) 写成了“Robot”（机器人）。这也是人类社会首次使用“机器人”这一概念。自动化技

2、术的发展，特别是计算机的诞生，推动了现代机器人的发展。50年代是机器人的萌芽期，其概念是“一个空间机构组成的机械臂，一个可重复编程动作的机器”。1954年美国戴沃尔发表了“通用重复型机器人”的专利论文，首次提出“工业机器人”的概念；1958年美国联合控制公司研制出第一台数控工业机器人原型；1959年美国UNIMATION公司推出第一台工业机器人。60年代随着传感技术和工业自动化的发展，工业机器人进入成长期，机器人开始向实用化发 展，并被用于焊接和喷涂作业中。70年代随着计算机和人工智能的发展，机器人进入实用化时代。日本虽起步较晚，但结合国情，面向中小企业，采取了一系列鼓励使用机器人的措施，其机

3、器人拥有量很快超过了美国，一举成为“机器人王国”。80年代，机器人发展成为具有各种移动机构、通过传感器控制的机器。工业机器人进入普及时代，开始在汽车、电子等行业得到大量使用，推动了机器人产业的发展。为满足人们个性化的要求，工业机器人的生产趋于小批量、多品种。90年代初期，工业机器人的生产与需求进入了高潮期：1990年世界上新装备机器人81000台，1991年新装备76 000台。1991年底世界上已有53万台工业机器人工作在各 条战线上。随后由于受到日本等国经济危机的影响，机器人产业也一度跌入低谷。近两年随着世界经济的复苏，机器人产业又出现了一片生机。90年代还出现了具有感知、决策、动作能力的

4、智能机器人，产生了智能机器或机器人化机 器。随着信息技术的发展，机器人的概念和应用领域也在不断扩大。机器人的现状1、制造环境下作业的工业机器人国际机器人联合会于1998年对世界上机器人的应用情况进行了调研，截止到1997年底，历年来世界上共销售工业机器人95万台，现役工业机器人总数为71.1万台。1997年世界上共 装备各种工业机器人85 000台，比1996年增长6.5%，销售额为48亿美元，比1996年减少4。销售量上升而销售额下降主要是由于机器人单价下降和美元对其它货币之间的汇率变化造成的。预计19972002年世界机器人年平均增长9，2001年销售量比1997年增长41。在机械行业不景

5、气的情况下，机器人能连续增长，也显示了机器人在工业生产中的重要性。2、非制造环境下的特种机器人随着机器人技术的发展，机器人智能程度在不断提高，这也拓宽了机器人的应用领域，出现了一些新的发展热点。(1)仿人机器人工业机器人是为工业大生产而设计的，为了适应各种不同的应用现场，其形状多种多样，但根本没有一点人模样，这也使很多机器人爱好者大失所望。为了使机器人更容易让人接受，也为了让机器人像人一样能完成各种工作，各国都在开发不同规格、不同 功能的仿人机器人。从仿人机器人的集成情况看，日本本田公司的P2、P3最先进。P2机器人于1996年问世， 身高185 cm，体重210 kg。它能通过重力感应器和脚

6、底的触觉感应器把地面的信息传到大脑 （电脑），机器人的电脑再根据情况进行判断，进而平衡身体，稳步前进。它不仅可以走平路，而且可以爬台阶和在倾斜路面上行走；不仅可以推车，而且可以通过遥控拧螺钉。P3机器人是P2 机器人的改进型，它比P2更先进。P3身高160 cm，体重130 kg，与人类 更加接近。为了进一步推动仿人机器人的发展，日本于1998年推出了人型机器人计划。该计划为期5年，共分两个阶段：第一阶段为19981999年；第二阶段为20002002年，总投资200亿日元，这也是它的第三个机器人计划。日本的第一个机器人计划是1983年启动的“极限作业机器人”计划，为期8年，总投资155亿日元

7、；第二个机器人计划是1991年启动的为期10年的“ 微机械技术”开发计划，总投资250亿日元，目前仍在执行中。(2)军用机器人 随着武器系统的不断发展，士兵在战场上的生存条件越来越差。为了保护士兵的生命，无人作战系统的应用越来越广泛。军用无人作战系统按不同的应用空间分为水下机器人系统、地面机器人系统、无人机（空中机器人）和空间机器人系统。其中无人机发展最快，已得到广泛的应用。在北约对南联盟的空袭过程中就曾大量使用了无人机，其中有多驾被击落。微型无人机是90年代中期出现的一个新生事物，由于微型无人机在战场侦察、生化探测等诸多方面有着巨大的应用潜力，所以发展特别快。现在微型无人机还处于研究阶段，其

8、飞行方式，有像飞机一样采用固定翼的，有像昆虫一样采用扑翼的，也有像直升飞机一样采用旋翼的。微型飞机遇到的主要困难有动力问题、空气动力学问题、通讯与控制问题、侦察传感器问题等。地面军用机器人很多人认为是很遥远的事情，对现在的战争影响不大，其实不然，美国从19992005财年计划投入4.586亿美元，2005年以前将有一大批遥控及半自主地面军用机器人装备美国陆海空三军。(3)水下机器人和空间机器人现在的水下机器人已能下潜到世界上最深的海底，空间机器人索杰纳也已成功地登上了火星。国家高技术研究发展计划(863计划)支持研制的6000 m自治水下机器人于1997年圆满完成了太平洋洋底调查任务，获得了大

9、量数据和资料。这次应用调查任务的完成不但表明了我国已掌握研制水下机器人的高技术能力和手段，而且已经进入洋底多金属结核资源的探测应用的实用阶段，海底作业型机器人如探测、取物、救险、埋缆正在研制之中。(4)服务机器人这是指能在工业、农业生产中代替人的工作，从事家庭服务和社会服务的机器人。目前在非制造领域中已开发出多种实用化的服务机器人，如在农业中的收获机器人 、嫁接机器人、除草机器人，在建筑业中的钢构架焊接、涂覆、检查、测量机器人，在电力工业 中的检查、清扫、除污、高空高压作业机器人，在石油、煤气行业中的管道和贮罐的检查、修补机器人，等等。世界机器人之父恩格尔伯格认为，服务机器人与人们生活密切相关

10、，服务机 器人的应用将不断改善人们的生活质量，这也正是人们所追求的目标。一旦服务机器人和其它机电产品一样被人们接受，走进千家万户，其市场将不可限量。恩格尔伯格创建的TRC公司的第一个服务机器人产品是医院用的“护士助手”机器人，它于1 985年开始研制，1990年开始出售，目前已在许多国家几十家医院投入使用，且市场前景看好。现在世界各国都在积极研制各种用途的服务机器人：智能轮椅、机器人病房、移动病人等助老助残机器人，火灾侦察、人员营救、灭火等消防机器人，高楼清洗、飞机清洗等保洁机器人，等等。(5)微型机器人微型机器人技术是正在兴起的机器人新领域，包括微机械及其基础材料、微电子、微驱动与控制技术、

11、微测量技术、微传感器、微能源、微系统设计等。微小型机器人在民用、军用、科学实验中将大有用武之地。尽管其实用化还在研究之中，但已显现出远大前程。微小型机器人技术将会对机器人引发一场革命，并将对社会各方面产生重大影响。机器人技术发展预测及策略随着人类活动领域的不断扩展和对快捷舒适生活方式的要求，同时随着计算机技术的快速发展和人工智能研究的逐步深入，在本世纪机器人技术仍将保持高速的发展态势，并将呈现以下几方面的趋势：1、开发具有高智能的智能机器人将成为机器人技术的一个发展重点。智能机器人具有较高的思维判断能力，语言理解和表达能力，能够较好地与人类交流，并能够完成比较复杂的任务。2、较强的自适应性将成

12、为未来机器人的一个重要发展方向。自适应性强意味着机器人能够自发调整自己的行为状态来适应外部环境的变化，从而提高了机器人工作的稳定性。3、在工业机器人大力普及的同时，服务性机器人将快速走进人类生活的方方面面，而且拥有较强的语言交流能力，仿人形的外部特征的仿人机器人将极大拉近人类与机器人之间的距离。4、多机器人协作以发挥群体智能的多机器人系统将越来越受到重视。虽然随着机器人技术的发展，机器人的能力不断提高, 机器人应用的领域和范围也在不断扩展，但是对于一些复杂的任务，单个机器人不再是最好的解决方案,而由是多个机器人组成的系统。机器人技术将是决定一个国家现代化程度的重要标志。一个国家的机器人技术要发

13、展首先需要国家的大力扶植,即国家从政策和资金上支持本国机器人产业的发展。在日本机器人产业发展的初期,日本出台了一系列支持本国机器人发展的政策,如购买本国机器人的公司会在税收上得到优惠,大力鼓励购买国产机器人,为机器人的发展提供了良好的环境;同时国家也在科研经费上支持机器人技术的研究,并以经费引导本国机器人技术的发展方向,为以后日本成为机器人行业最大的生产国和出口国奠定了基础。其次,各科研机构应勇于创新,大胆改革,依据需求牵引、技术驱动的方针,闯出一条适合国情的科研、生产、销售一体化的道路,使我国成为新的机器人王国。在21 世纪，技术的发展将加快,市场的竞争将更加激烈,如何快速发展我国的机器人技术和产业已迫在眉睫。因此,为了我国未来机器人的发展,各科研机构应当改变过去各自为政的局面,加强彼此的技术交流与合作。我们一定能够完全自主制造出自己的工业机器人，并且将工业机器人推广应用到制作与非制造等广大的行业中，提高我国劳动力成本，提高我国企业的生产效率和国际竞争力，从整体上提高我国社会生产的安全高效，为实现伟大祖国的复兴贡献力量。郑州轻工业学院 机 器 人 概 论论 文待添加的隐藏文字内容3 题 目：论机器人 姓 名：樊 学 号：541101010108 所在学院：电气信息工程学院 年级专业：自动化11-01