文档介绍：机器人技术
前言
机器人技术是综合了计算机、控制论、信息和传感技术、人工智能等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。从某种意义上说,机器人也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。了解机器人的一些基本原理、用途、发展状况等,对我们现代研究生来说,是十分迫切和必要的。
一、机器人的定义
(1)国际标准化组织(ISO)的定义:“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手,这种机械手具有几个轴,能够借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置,以执行种种任务”。
(2)日本工业机器人协会(JIRA)的定义:工业机器人是“一种装备有记忆装置和末端执行器(end effector)的,能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器”。
(4)美国机器人协会(RIA)的定义:机器人是“一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的,通过可编程序动作来执行种种任务的,并具有编程能力的多功能机械手(manipulator)”。
(5)我国对机器人的定义。蒋新松院士曾建议把机器人定义为“一种拟人功能的机械电子装置”(a mechantronic device to imitate some human functions)。
参考各国的定义,对机器人给出以下定义:机器人是一种计算机控制的可以编程的多功能操作装置,能感知环境,识别对象,理解指示命令,有记忆和学****功能,具有情感和逻辑判断思维,能自身进化,能计划其操作程序来完成任务。机器人学是一门不断发展的科学,对机器人的定义也随其发展而变化。因此,其实至今为止,各国也没有一个真正完全统一的机器人的定义。
机器人的工作过程,就是通过规划,将要求的任务变为期望的运动和力,由控制环节根据期望的运动和力的信号,产生相应的控制作用,以使机器人输出实际的运动和力,从而完成期望的任务。
二、机器人的应用领域
机器人技术的发展,它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果,也同时,对社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术,它的发展归功于在第二次世界大战中,各国加强了经济的投入,就加强了本国的技术的发展。
另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果,也是人类自身发展的必然结果,那么人类的发展随着人们这种社会发展的情况,人们越来越不断在探讨自然过程中,在改造自然过程中,认识自然过程中,实现人们对不可达世界的认识和改造,这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。
研制机器人的最初目的是为了帮助人们摆脱繁重劳动或简单的重复劳动,以及替代人到有辐射等危险环境中进行作业,因此机器人最早在汽车制造业和核工业领域得以应用。在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中,人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深,机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。工业领域的焊接、喷漆、搬运、装配、铸造等场合,己经开始大量使用机器人。另外在军事、海洋探测、航天、医疗、农业、林业甚到服务娱乐行业,也都开始使用机器人。这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的