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機器人的發展史

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淺談機器人的發展史和應用前景

上帝創造了人類,人類又創造了機器人!

——題記

在21世紀到來的今天,我們的生活發生了很大的變化,上帝給予我們的智慧和力量讓我們擁有了巨大的創造能力,在科學的指引下,創造了機器人。成為了人類最好的幫手,生活變得越來越美好……

可是對於大多數的青少年來說,機器人是壹個很陌生的名詞。他們既不知道什麽是機器人,也不知道它擁有多大的用途。更無從談起人類創造和發展機器人的歷史,所以,為了基本地了解這些知識,我們通過因特網、圖書館、老師和展覽等多種渠道進行了壹次學習和調查,獲得並總結了有關機器人的知識。

(1) 什麽是機器人

其實在我們身邊的機器人各式各樣,已經完全融入了我們的生活,只是我們不了解而已。 妳想象中的機器人是什麽樣子?看壹看實際生活中的機器人吧,妳準會大吃壹驚!

妳是否註意過車庫的自動門或紅綠燈?這就是機器人!妳是不是以為工廠裏或許有機器人,妳是否註意過:街頭的取款機、學校的復印機、尋呼機、自動售票機……妳家裏是不是安裝了煙霧檢測器?對了,這就是機器人!機器人就在我們身邊!

看吧,機器人就在我們身邊!

如果妳以為只有在太空探測、高科技實驗室、科幻小說或電影裏面才有機器人,翻開這本書,妳肯定會大吃壹驚!現實生活中,機器人無處不在,並在我們的生活中起著重要的作用。

無論機器人擁有壹個什麽樣的名字,無論它們擁有什麽樣的形態,都有壹個不變的目標——工作!紅綠燈、電動門、錄像機、微波爐……這些都是機器人。對機器人越了解,就越容易認出身邊的機器人,看到它們怎樣使我們的生活更加方便。

機器人通常具有三個基本特征,是不是機器人,我們只需看壹看它是否具備以下三個特征:

1.身體: 是壹種物理狀態,具有壹定的形態。

2.大腦: 控制機器人的程序 。

3.動作: 任何機器人都有壹定的動作表現。

所以機器人是具有人的壹部分特點,又具有機器的壹部分特點的這樣壹種機器。

壹旦明白了這些知識,妳就會發現機器人無處不在!

(2) 機器人的分類和用途

正是各種各樣的機器人的分工合作,人類的生產力才獲得了巨大的飛躍,完成了壹次又壹次的進步。讓我們來大概了解機器人的分類和用途:

分類名稱 簡要解釋

操作型機器人 能自動控制,可重復編程,多功能,有幾個自由度,可固定或運動,用於相關自動化系統中。

程控型機器人 按預先要求的順序及條件,依次控制機器人的機械動作。

示教再現型機器人 通過引導或其它方式,先教會機器人動作,輸入工作程序,機器人則自動重復進行作業。

數控型機器人 不必使機器人動作,通過數值、語言等對機器人進行示教,機器人根據示教後的信息進行作業。

感覺控制型機器人 利用傳感器獲取的信息控制機器人的動作。

適應控制型機器人 機器人能適應環境的變化,控制其自身的行動。

學習控制型機器人 機器人能“體會”工作的經驗,具有壹定的學習功能,並將所“學”的經驗用於工作中。

智能機器人 以人工智能決定其行動的機器人。

(3)機器人發展史

縱觀它的發展史,道路是曲折的,不平坦的。然而世界上各個大國發展機器人的過程融合成了人類創造機器人的史詩!

美國

美國是機器人的誕生地,早在1962年就研制出世界上第壹臺工業機器人,比起號稱"機器人王國"的日本起步至少要早五六年。經過30多年的發展,美國現已成為世界上的機器人強國之壹,基礎雄厚,技術先進。

進入80年代之後,美國政府和企業界才對機器人真正重視起來,政策上也有所體現,壹方面鼓勵工業界發展和應用機器人,另壹方面制訂計劃、提高投資,增加機器人的研究經費,使美國的機器人迅速發展。

80年代中後期,隨著應用機器人的技術日臻成熟,第壹代機器人的技術性能越來越滿足不了實際需要,美國開始生產帶有視覺、力覺的第二代機器人,並很快占領了美國60%的機器人市場。

美國的機器人技術在國際上仍壹直處於領先地位。其技術全面、先進,適應性也很強。具體表現在:

(1)性能可靠,功能全面,精確度高;

(2)機器人語言研究發展較快,語言類型多、應用廣,水平高居世界之首;

(3)智能技術發展快,其視覺、觸覺等人工智能技術已在航天、汽車工業中廣泛應用;

(4)高智能、高難度的軍用機器人、太空機器人等發展迅速,主要用於掃雷、布雷、偵察、站崗及太空探測方面。

法國

法國不僅在機器人擁有量上居於世界前列,而且在機器人應用水平和應用範圍上處於世界先進水平。

法國機器人的發展比較順利,主要原因是通過政府大力支持的研究計劃,建立起壹個完整的科學技術體系。即由政府組織壹些機器人基礎技術方面的研究項目,而由工業界支持開展應用和開發方面的工作,兩者相輔相成,使機器人在法國企業界很快發展和普及.

德國

德國工業機器人的總數占世界第三位,僅次於日本和美國。這裏所說的德國,主要指的是原聯邦德國。它比英國和瑞典引進機器人大約晚了五六年。德國的社會環境是有利於機器人工業發展的。因為戰爭,導致勞動力短缺,以及國民技術水平高,都是實現使用機器人的有利條件。到了70年代中後期,政府采用行政手段為機器人的推廣開辟道路;在"改善勞動條件計劃"中規定,對於壹些有危險、有毒、有害的工作崗位,必須以機器人來代替普通人的勞動。這個計劃為機器人的應用開拓了廣泛的市場,並推動了工業機器人技術的發展。

與此同時,德國看到了機器人等先進自動化技術對工業生產的作用,提出了1985年以後要向高級的、帶感覺的智能型機器人轉移的目標。經過近十年的努力,其智能機器人的研究和應用方面在世界上處於公認的領先地位。

俄羅斯

在前蘇聯(主要是在俄羅斯),從理論和實踐上探討機器人技術是從50年代後半期開始的。到了50年代後期開始了機器人樣機的研究工作。1968年成功地試制出壹臺深水作業機器人。1971年研制出工廠用的萬能機器人。早在前蘇聯第九個五年計劃(1970年壹1975年)開始時,就把發展機器人列入國家科學技術發展綱領之中。到1975年,已研制出30個型號的120臺機器人,經過20年的努力,前蘇聯的機器人在數量、質量水乎上均處於世界前列地位。

中國

我國已在“七五”計劃中把機器人列人國家重點科研規劃內容,撥巨款在沈陽建立了全國第壹個機器人研究示範工程,全面展開了機器人基礎理論與基礎元器件研究。十幾年來,相繼研制出示教再現型的搬運、點焊、弧焊、噴漆、裝配等門類齊全的工業機器人及水下作業、軍用和特種機器人。目前,示教再現型機器人技術已基本成熟,並在工廠中推廣應用。我國自行生產的機器人噴漆流水線在長春第壹汽車廠及東風汽車廠投入運行。1986年3月開始的國家863高科技發展規劃已列入研究、開發智能機器人的內容。

日本

日本在60年代末正處於經濟高度發展時期,年增長率達11%。並於1968年試制出第壹臺川崎的“尤尼曼特”機器人。

正是由於日本當時勞動力顯著不足,機器人在企業裏受到了“救世主”般的歡迎。這樣的環境,使日本機器人產業迅速發展起來,經過短短的十幾年,到80年代中期,已壹躍而為“機器人王國”,其機器人的產量和安裝的臺數在國際上躍居首位。

(3) 世界機器人發展前景預測

我們可以清楚地看到機器人的能力為我們展現的美好未來使它的發展前景無比廣闊!

1工業機器人

預計世界工業機器人的銷售量將由1998年的89100臺增加到2002年的120000臺,或年均增長8%。各國現裝備機器人的數量穩步增長。預計世界現裝備工業機器人數量將由1998年底的72萬臺增加到2002年底的81萬臺。

不同的工業領域,機器人的增長情況也大不相同,全世界的汽車工業(不包括零部件)1999年上半年增長了101%,北美增加了214%,但各工業領域合計1999年上半年同比增長只有10%

2服務機器人

要搜集服務機器人的可靠統計數據有許多困難,據ECE及IFR的調查,到1998年底,世界服務器人的總數估計為最少5000臺。如果清掃機器人及割草機器人的價格能夠便宜,使得不僅專業部門而且家庭也買得起的話(每天它們只使用幾小時),那麽服務機器人的市場可能會像微機市場壹樣騰飛。服務機器人的另壹個重要的增長領域是家用機器人,殘疾人用機器人,特別是醫療領域用的機器人,如外科用及輔助外科手術用的機器人。

1999-2002年,預計世界將裝備24000臺服務機器人,可能還有近50萬臺真空清掃機器人,這個數字還沒有包括較低級的娛樂機器人,這種機器人可能會有幾十萬臺。

(4) 機器人是人類的助手和朋友——機器人與人***舞

隨著工業化的實現,信息化的到來,我們開始進入知識經濟的新時代。創新是這個時代的源動力。文化的創新、觀念的創新、科技的創新、體制的創新改變著我們的今天,並將改造我們的明天。新舊文化、新舊思想的撞擊、競爭,不同學科、不同技術的交叉、滲透,必將迸發出新的精神火花,產生新的發現、發明和物質力量。機器人技術就是在這樣的規律和環境中誕生和發展的。科技創新帶給社會與人類的利益遠遠超過它的危險。機器人的發展史已經證明了這壹點。機器人的應用領域不斷擴大,從工業走向農業、服務業;從產業走進醫院、家庭;從陸地潛入水下、飛往空間;......。機器人展示出它們的能力與魅力,同時也表示了它們與人的友好與合作。

“工欲善其事,必先利其器”。人類在認識自然、改造自然、推動社會進步的過程中,不斷地創造出各種各樣為人類服務的工具,其中許多具有劃時代的意義。作為20世紀自動化領域的重大成就,機器人已經和人類社會的生產、生活密不可分。世間萬物,人力是第壹資源,這是任何其它物質不能替代的。盡管人類社會本身還存在著不文明、不平等的現象,甚至還存在著戰爭,但是,社會的進步是歷史的必然,所以,我們完全有理由相信,象其它許多科學技術的發明發現壹樣,機器人也應該成為人類的好助手、好朋友。中國的未來在科學。展望21世紀,科學技術的燈塔指引著更加美好的明天。

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