機器人發(fā)展史現(xiàn)狀及展望

1、機器人技術(shù)發(fā)展機器人技術(shù)發(fā)展機器人的發(fā)展史機器人的發(fā)展史機器人大致經(jīng)歷了三個成長階段，也即三個時代：第一代為簡單個體機器人第二代為群體勞動機器人第三代為類似人類的智能機器人，它的未來發(fā)展方向是有知覺、有思維、能與人對話。第一代機器人屬于示教再現(xiàn)型，第二代則具備第一代機器人屬于示教再現(xiàn)型，第二代則具備了感覺能力，第三代機器人是智能機器人，它了感覺能力，第三代機器人是智能機器人，它不僅具備了感覺能力，而且還具有獨立判斷和不僅具備了感覺能力，而且還具有獨立判斷和行動的能力，并具有記憶、推理和決策的能力，行動的能力，并具有記憶、推理和決策的能力，因而能夠完成更加復(fù)雜的動作。智能機器人在因而能夠完成更加

2、復(fù)雜的動作。智能機器人在發(fā)生故障時，通過自我診斷裝置能自我診斷出發(fā)生故障時，通過自我診斷裝置能自我診斷出發(fā)生故障部位，并能自我修復(fù)。今天，智能機發(fā)生故障部位，并能自我修復(fù)。今天，智能機器人的應(yīng)用范圍大大地擴展了。除工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)器人的應(yīng)用范圍大大地擴展了。除工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)外，機器人已應(yīng)用到各行各業(yè)，并已初步具備外，機器人已應(yīng)用到各行各業(yè)，并已初步具備了人類的特點。機器人向著智能化、擬人化發(fā)了人類的特點。機器人向著智能化、擬人化發(fā)展的道路，是沒有止境的。展的道路，是沒有止境的。第一代工業(yè)實用機器人第一代工業(yè)實用機器人“尤尼梅特尤尼梅特”第二代機器人第二代機器人20072007年年9 9月月2828日，在

3、西班牙的巴日，在西班牙的巴塞羅那，第二代塞羅那，第二代“阿西莫阿西莫”雙雙腳步行機器人亮相并表演踢足腳步行機器人亮相并表演踢足球。球。20072007年年9 9月月2828日，在西班牙的巴日，在西班牙的巴塞羅那，第二代塞羅那，第二代“阿西莫阿西莫”雙雙腳步行機器人亮相并表演上樓腳步行機器人亮相并表演上樓梯。梯。第三代機器人第三代機器人第三代機器人是智能機器人，它是利用各種傳感器、測第三代機器人是智能機器人，它是利用各種傳感器、測量器等來獲取環(huán)境信息，然后利用智能技術(shù)進(jìn)行識別、量器等來獲取環(huán)境信息，然后利用智能技術(shù)進(jìn)行識別、理解、推理最后作出規(guī)劃決策，能自主行動實現(xiàn)預(yù)定目理解、推理最后作出規(guī)劃決

4、策，能自主行動實現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的高級機器人。標(biāo)的高級機器人。機器人在水中游泳計算機技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，使機器人在功能計算機技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，使機器人在功能和技術(shù)層次上有了很大的提高，移和技術(shù)層次上有了很大的提高，移 動機器人和機器人的視動機器人和機器人的視覺和觸覺等技術(shù)就是典型的代表。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，由于這些技術(shù)的發(fā)展，推動了機器人概念的延推動了機器人概念的延伸。在研究和開發(fā)未知伸。在研究和開發(fā)未知及在不確定環(huán)境下作業(yè)及在不確定環(huán)境下作業(yè)的機器人的過程中，人的機器人的過程中，人們逐步認(rèn)識到機器人技們逐步認(rèn)識到機器人技術(shù)的本質(zhì)是感知、決策、術(shù)的

5、本質(zhì)是感知、決策、行動和交互技術(shù)的結(jié)合。行動和交互技術(shù)的結(jié)合。8080年代以來，人們將具年代以來，人們將具有感覺、思考、決策和有感覺、思考、決策和動作能力的系統(tǒng)稱為動作能力的系統(tǒng)稱為智智能機器人。能機器人。 現(xiàn)代機器人的發(fā)展現(xiàn)代機器人的發(fā)展 機器人若是具有認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)能力、思維能力機器人若是具有認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)能力、思維能力以及適應(yīng)環(huán)境的能力就屬于智能機器人了。智能以及適應(yīng)環(huán)境的能力就屬于智能機器人了。智能機器人一般由三大部分組成：機器人一般由三大部分組成：運動部分、智能部運動部分、智能部分和感覺部分。分和感覺部分。 運動部分，包括行走機構(gòu)、機械手、手爪；運動部分，包括行走機構(gòu)、機械手、手爪；

6、 智能部分，包括有認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)能力、思維能智能部分，包括有認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)能力、思維能力和決策能力的裝置；力和決策能力的裝置； 感覺部分，包括有視覺、聽覺、觸覺、接近覺的感覺部分，包括有視覺、聽覺、觸覺、接近覺的裝置。裝置。 智能機器人由感覺裝置感受到外界環(huán)境的狀智能機器人由感覺裝置感受到外界環(huán)境的狀況，產(chǎn)生信息，并由電腦進(jìn)行識別。況，產(chǎn)生信息，并由電腦進(jìn)行識別。 電腦中存儲許多知識，也就是存儲許多規(guī)則電腦中存儲許多知識，也就是存儲許多規(guī)則和數(shù)據(jù)。電腦根據(jù)已有的知識，對得到的外和數(shù)據(jù)。電腦根據(jù)已有的知識，對得到的外界信號加以分析、判斷、推理，最后做出決界信號加以分析、判斷、推理，最后做出決策，

7、產(chǎn)生控制信號，驅(qū)動機器人的行走的任策，產(chǎn)生控制信號，驅(qū)動機器人的行走的任務(wù)機構(gòu)、機械手和手爪運動，完成操作。這務(wù)機構(gòu)、機械手和手爪運動，完成操作。這樣，不但能適應(yīng)外界環(huán)境的變化，而且還能樣，不但能適應(yīng)外界環(huán)境的變化，而且還能完成復(fù)雜。完成復(fù)雜。 智能機器人的功能與人更接近了，但是它與智能機器人的功能與人更接近了，但是它與人相比還相差很遠(yuǎn)。人有智力、情感和意識。人相比還相差很遠(yuǎn)。人有智力、情感和意識。目前最高級機器人的智力也只相當(dāng)于小孩子目前最高級機器人的智力也只相當(dāng)于小孩子的智力，但沒有感情和意識的智力，但沒有感情和意識( (有的機器人有表有的機器人有表情，但還沒有感情情，但還沒有感情) )。

8、機器人樂隊智能機器人的發(fā)展方向智能機器人的發(fā)展方向 類人型智能機器人，這是人類夢想的機器人類人型智能機器人，這是人類夢想的機器人美國本田汽車公司設(shè)計的美國本田汽車公司設(shè)計的機器人機器人ASIMOASIMO，它是音樂會的指揮。它是音樂會的指揮。ASIMOASIMO身高身高130130厘米，厘米，外殼為白色。外殼為白色。禮儀機器人禮儀機器人 非接觸傳感器和接觸傳感器非接觸傳感器和接觸傳感器 相當(dāng)于人的五官，使機器人相當(dāng)于人的五官，使機器人 能夠識別外界環(huán)境，而平衡能夠識別外界環(huán)境，而平衡 覺和固有覺則是機器人感知覺和固有覺則是機器人感知 本身狀態(tài)所不可缺少的傳感本身狀態(tài)所不可缺少的傳感 器。器。二

9、、外形并不向人類，但有機器智能二、外形并不向人類，但有機器智能IRB 1410 IRB 1410 在弧焊、物料搬運和過程應(yīng)用領(lǐng)域歷經(jīng)考驗在弧焊、物料搬運和過程應(yīng)用領(lǐng)域歷經(jīng)考驗，性，性能卓越、經(jīng)濟效益顯著，資金回收周期短。能卓越、經(jīng)濟效益顯著，資金回收周期短。 機器人及數(shù)控機床機器人及數(shù)控機床工業(yè)機器人工業(yè)機器人隨著制造業(yè)對機器人應(yīng)用的擴展，工業(yè)機器隨著制造業(yè)對機器人應(yīng)用的擴展，工業(yè)機器人亟須滿足人亟須滿足高速度、高精度、重載荷、智能高速度、高精度、重載荷、智能化、多機協(xié)調(diào)化、多機協(xié)調(diào)等要求，以適應(yīng)更加復(fù)雜、精等要求，以適應(yīng)更加復(fù)雜、精細(xì)、可靠、快節(jié)拍的作業(yè)。工業(yè)機器人與制細(xì)、可靠、快節(jié)拍的作業(yè)

10、。工業(yè)機器人與制造工藝、制造過程的融合、輔助系統(tǒng)的配合，造工藝、制造過程的融合、輔助系統(tǒng)的配合，也極大影響著制造系統(tǒng)的整體性能。同時，也極大影響著制造系統(tǒng)的整體性能。同時，工業(yè)機器人從大規(guī)模生產(chǎn)線上封閉的工作站工業(yè)機器人從大規(guī)模生產(chǎn)線上封閉的工作站延伸到人和機器人緊密協(xié)作的共用開放作業(yè)延伸到人和機器人緊密協(xié)作的共用開放作業(yè)空間時，人機協(xié)作和安全問題成為近年來新空間時，人機協(xié)作和安全問題成為近年來新的熱點。的熱點。目前智能機器人目前智能機器人 根據(jù)其智能程度的不同，又根據(jù)其智能程度的不同，又可分為三種：可分為三種： 傳感型機器人傳感型機器人 機器人的本體上沒有智能單元只有執(zhí)行機構(gòu)和感機器人的本體

11、上沒有智能單元只有執(zhí)行機構(gòu)和感應(yīng)機構(gòu)，它具有利用傳感信息（包括視覺、聽覺、應(yīng)機構(gòu)，它具有利用傳感信息（包括視覺、聽覺、觸覺、接近覺、力覺和紅外、觸覺、接近覺、力覺和紅外、 超聲及激光等）進(jìn)行傳感信超聲及激光等）進(jìn)行傳感信 息處理、實現(xiàn)控制與操作的息處理、實現(xiàn)控制與操作的 能力。能力。 交互型機器人交互型機器人 機器人通過計算機系統(tǒng)與操作員或程序員進(jìn)行人機機器人通過計算機系統(tǒng)與操作員或程序員進(jìn)行人機對話，實現(xiàn)對機器人的控制與操作。對話，實現(xiàn)對機器人的控制與操作。 雖然具有了部分處理和決策功能，雖然具有了部分處理和決策功能， 能夠獨立地實現(xiàn)一些諸如能夠獨立地實現(xiàn)一些諸如 軌跡規(guī)劃、軌跡規(guī)劃、 簡單

12、的避障等功能，簡單的避障等功能， 但是還要受到外部但是還要受到外部 的控制。的控制。自主型機器人自主型機器人 自主型機器人的本體上具有感知、處理、決策、執(zhí)行自主型機器人的本體上具有感知、處理、決策、執(zhí)行等模塊，可以就像一個自主的人一樣獨立地活動和處等模塊，可以就像一個自主的人一樣獨立地活動和處理問題。機器人世界杯的中型組理問題。機器人世界杯的中型組 比賽中使用的機器人就屬于比賽中使用的機器人就屬于 這一類型。全自主移動機器這一類型。全自主移動機器 人的最重要的特點在于它的人的最重要的特點在于它的 自主性自主性和和適應(yīng)性適應(yīng)性?？偨Y(jié)總結(jié)智能機器人的最終目標(biāo)是仿人，這就要求人體醫(yī)學(xué)、智能機器人的最

13、終目標(biāo)是仿人，這就要求人體醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、和仿生學(xué)的發(fā)展。生物學(xué)、和仿生學(xué)的發(fā)展。目前，智能機器人具有較好的運動能力，而心理活目前，智能機器人具有較好的運動能力，而心理活動方面技術(shù)的發(fā)展較難。動方面技術(shù)的發(fā)展較難。展望展望目前，人類對智能機器人的研究在第三代的階段，目前，人類對智能機器人的研究在第三代的階段，第四代處于概念設(shè)計階段。第四代處于概念設(shè)計階段。真正意義上的第四代具有學(xué)習(xí)、思考、情感的智能真正意義上的第四代具有學(xué)習(xí)、思考、情感的智能機器人，而基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展還沒有能力提供這樣機器人，而基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展還沒有能力提供這樣的技術(shù)，因而，第四代機器人人還在概念設(shè)計階的技術(shù)，因而，第四代機器人人還在概念設(shè)計階段。段。要使機器人成為我們生活中無處不在的東西，必須要使機器人成為我們生活中無處不在的東西，必須在下列方面取得技術(shù)進(jìn)步：在下列方面取得技術(shù)進(jìn)步： 縮短實時系統(tǒng)的響應(yīng)的總時間，以增強機器人的縮短實