1机器人定义 #
自动控制机器robot的俗称,包括一切模拟人类或其他生物,模仿内容包括行为或思想的机械,整合了控制论、机械、电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物,因此机器人是综合微电子技术,自动化控制技术,机械学,计算机等学科综合成果;
机器人系统基本结构:机械部分、传感部分、控制部分;
机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成;
机器人驱动机器人驱动方式:电力驱动,液压驱动,气压驱动;
2、机器人历史 #
古代机器人:
公元前西周偃师用动物皮、木头和对脂制作能歌善舞的伶人,是中国最早记载的木头机器人雏形;
公元2世纪古希腊人发明能自己开门并借助蒸汽唱歌的蒸汽自动机;
汉代大科学家张衡发明地动仪和计算里程鼓车;
后三国时期蜀国诸葛亮制造运送粮草的木牛流马;
近现代机器人:
1920年,捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在科幻小说《罗萨姆的万能机器人》中,根据 robota和 Robotnik两个单词,创造出了“ Robot”机器人这个词;
1939年,美国西屋电气公司制造出家用机器人,它由电缆控制,可以行走、会说话、甚至可以抽烟;
1942年,美国作家阿西莫夫在的科幻小说中提出“机器人三大定律”(详见后续);
1948年诺伯特·维纳出版《控制论》,阐述了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律,率先提出以计算机为核心的自动化工厂;
1954年美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人并注册了专利;
1959年美国发明家“工业机器人之父”约瑟夫·英格伯格和德沃尔制造出第一台工业机器人,并成立了世界上第一家机器人制造工厂Unimation公司;
1966年斯坦福大学人工智能研究中心发明了谢克机器人( Shake The Robot),它是第一台移动机器人。它被赋予了有限的观察和环境建模能力,控制它的计算机要填满整个房间;
1969年日本的机器人专家森昌弘提“恐怖谷理论”(详见后续);
3、恐怖谷理论 #
人形玩具或机器人的仿真度越高,超过95%人们越有好感,但当超过一个临界点时这种好感度会突然降低,越像人越反感恐惧,直至谷底,称之为恐怖谷。正因为如此,许多机器人专家在制造机器人时,都尽量避免“机器人”外表太过人格化,以求避免跌入“恐怖谷陷阱”
4、三代机器人发展 #
第一代:“示教再现”型机器人–具有记忆、存储、可编程特点,按照既定程序工作,对周围环境无感知和反馈控制能力,多为工业应用机器人;
第二代:感知型机器人–随着传感器技术和信息处理技术的发展,这一代机器人能够或者环境和对象的部分信息,进行一定实时处理,在外界干预指导下进行工作;
第三代:智能机器人– 具有完善的环境感知能力、逻辑思维、判断和决策能力,可以根据作业要求与环境信息自主进行工作;
5、机器人三大定律 #
机器人开发的准则:
机器人不应伤害人类;
机器人应遵守人类的命令,与第一条违背的命令除外;
机器人应能保护自己,与前两条条相抵触者除外;
6、国际机器人比赛 #
机器人世界杯(RoboCup)
1992年,加拿大教授Alan Mackworth提出概念,同年10月,日本草拟规则和足球机器人&模拟系统开发原型;
1997年,日本名古屋举办第一届机器人世界杯比赛;
2008年,苏州举办第十二届机器人世界杯;
机器人青少年世界杯(RoboCup Junior)是RoboCup中的一个分支,主要的参赛对象是中小学生(19岁以下);
微型机器人世界杯(FIRA)
7、机器人银幕形象 #
《终结者》T800//《霹雳五号》number 5//《机械战警》亚历克斯.墨菲//《剪刀手爱德华》爱德华
《机器管家》安德鲁//《人工智能》大卫//《I robot 机械公敌》尼桑//《机器人历险记》罗德尼
《变形金刚》霸天虎//《钢铁侠》托尼.斯塔克//《机器人总动员》瓦利
《铁臂阿童木》阿童木//《铁甲钢拳》亚当//《机器人启示录》艾克斯//《超能陆战队》大白
《环太平洋》猎人机甲//《超能查派》查派
8、机器人能力评价标准 #
智能,指感觉和感知,包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等;
机能,指变通性、通用性或空间占有性等;
物理能,指力、速度、可靠性、联用性和寿命等;
.活动范围:机器人就是具有生物功能的实际空间运行工具,可以代替人类完成一些危险或难以进行的劳作、任务等;