1、ISAS機器人技術概況和新進展專業：軟件工程 班號：1003完成人：胡永勝中國的機器人技術概況王磊世界的機器人技術概況段哨中國的機器人新進展吳玉翠世界的機器人新進展指導教師：崔柯梅答辯日期：2010年12月10日起源西周時期，我國的能工巧匠偃師就研制出了能歌善舞的伶人，這是我國最早記載的機器人。春秋后期，我國著名的木匠魯班，在機械方面也是一位發明家，據墨經記載，他曾制造過一只木鳥，能在空中飛行“三日不下”，體現了我國勞動人民的聰明智慧。1800年前的漢代，大科學家張衡不僅發明了地動儀，而且發明了計里鼓車。計里鼓車每行一里，車上木人擊鼓一下，每行十里擊鐘一下。后漢三國時期，蜀國丞相諸葛亮成功地創

2、造出了“木牛流馬”，并用其運送軍糧，支援前方戰爭。中國第一代個人機器人2006年4月28日，對于沈陽新松機器人自動化股份有限公司來說，注定要載入史冊。這一天，他們自主研發的我國第一代個人機器人“亮亮”、“月月”帶著眾人的企盼正式誕生了。概況我國的機器人研究開發工作始于2 0世紀70年代末，在國家“863”、“973”、“九五攻關”等高技術發展計劃的重點支持下，取得了重大發展。一方面，以清華大學、上海交通大學，中國科學院等科研院所為代表，重點對機器人基礎技術進行研究，諸如機器人機構的運動學、動力學分析與綜合，機器人運動的控制算法，多傳感器控制系統，遙控操作技術等均取得長足進展；另一方面，大批專業

3、生產機器人以及自動化設備的公司成立，推動了機器人技術的產業化進程。 u 家務型機器人：能幫助人們打理生活，做簡單的家務活。u 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，用于相關自動化系統中。 u 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。 u 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。 u 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，機器人根據示教后的信息進行作業。 u 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。 u 適應控制型機器人：能適應環境的變化

4、，控制其自身的行動。 u 學習控制型機器人：能“體會”工作的經驗，具有一定的學習功能，并將所“學”的經驗用于工作中。極限作業機器人仿真機器人1.5 應用排爆機器人管家機器人智能機器人智能機器人具備形形色色的內部信息傳感器和外部信息傳感器，如視覺、聽覺、觸覺、嗅覺。除具有感受器外，它還有效應器，作為作用于周圍環境的手段。這就是筋肉，或稱自整步電動機，它們使手、腳、長鼻子、觸角等動起來。 我們從廣泛意義上理解所謂的智能機器人，它給人的最深刻的印象是一個獨特的進行自我控制的“活物”。其實，這個自控“活物”的主要器官并沒有像真正的人那樣微妙而復雜。我們稱這種機器人為自控機器人，以便使它同前面談到的機器

5、人區分開來。它是控制論產生的結果，控制論主張這樣的事實：生命和非生命有目的的行為在很多方面是一致的。正像一個智能機器人制造者所說的，機器人是一種系統的功能描述，這種系統過去只能從生命細胞生長的結果中得到，現在它們已經成了我們自己能夠制造的東西了。智能機器人能夠理解人類語言，用人類語言同操作者對話，在它自身的“意識”中單獨形成了一種使它得以“生存”的外界環境實際情況的詳盡模式。它能分析出現的情況，能調整自己的動作以達到操作者所提出的全部要求，能擬定所希望的動作，并在信息不充分的情況下和環境迅速變化的條件下完成這些動作。當然，要它和我們人類思維一模一樣，這是不可能辦到的。不過，仍然有人試圖建立計算

6、機能夠理解的某種“微觀世界”。比如維諾格勒在麻省理工學院人工智能實驗室里制作的機器人。這個機器試圖完全學會玩積木：積木的排列、移動和幾何圖案結構，達到一個小孩子的程度。這個機器人能獨自行走和拿起一定的物品，能“看到”東西并分析看到的東西，能服從指令并用人類語言回答問題。更重要的是它具有“理解”能力。為此，有人曾經在一次人工智能學術會議上說過，不到十年，我們把電子計算機的智力提高了10倍；如維諾格勒所指出的，計算機具有明顯的人工智能成分。 定義中的第二個關鍵詞是“多功能”。其含義是：機器人是多用途的，即可完成多種工作，如用于激光切割的機器人，對其終端工具稍加改變，即可用于焊接、噴漆或裝置操作等工

7、作。第三個關鍵詞是“操作機構”。其含義為：機器人工作時，需要一個移動工作對象的機構。正如機器人與其他自動化機器的區別在于它的程序可重編性和萬能性，機器人與計算機的區別在于它有一個操作機構。最后，讓我們研究“多種預編動作程序”的意義。其含義為：機器人工作處于動態過程中，即以連續生產活動為其主要特征。雖然這個定義看來相當抽象，而且有些模棱兩可，但它確實把工業機器人與固定程序自動化機器區別開來，與類似食品處理機那種只需要更換配件便可完成調料至絞餡的多功能機器區別開來。同時，它也使機器人遠遠脫離了科學幻想類小說的范疇，因為機器人能否具備任何人類特征，歸根到底是依賴于人類的創造才能。中國機器人新進展 一

8、 、工業機器人：據對家用戶的統計分析，國內工業機器人主要應用在汽車、機械制造等行業。中國工業機器人的發展現狀工業機器人作為現代制造業主要的自動化裝備,已廣泛應用于汽車、摩托車、工程機械、電子信息、家電、化工等行業,進行焊接、裝配、搬運、加工、噴涂、碼垛等復雜作業.目前,全世界機器人的擁有量已達80多萬臺,對于提高工業自動化水平,提高產品質量和生產效率、增強企業市場競爭力、改善勞動條件等起到重大的作用.據預測,19962000年期間,工業機器人的需求量以每年13%的速度增長。二 、網絡機器人雖然網絡機器人進入國內只有短短4年多的時間，但已在廣大互聯網個人用戶與企業用戶中迅速普及。網絡機器人包括傳

9、統意義上的機器人與網絡接口兩部分（完整意義上的網絡機器人應是兩者合二為一）。將網絡機器人接入基于Internet等網絡的所謂的"網絡機器人平臺"，構成網絡機器人應用系統，可使操作者（可以是世界某地的互聯網上某一非專業 用戶）通過Web接口對網絡機器人進行監視，控制其完成各種移動和操作，或提供有關環境信息、知識、智能，幫助網絡機器人自主或半自主地完成指定任務。例如，目前常用的“飛信助手”三、醫用機器人：醫用機器人的主要研究內容包括：醫療外科手術的規劃與仿真、機器人輔助外科手術、最小損傷外科、臨場感外科手術等。目前市場上醫療用機器人，仍是以操控式機械手臂加上顯微影像顯示系統所結

10、合操作、共同使用之手術型機器人為主。目前最新的是由美國IS（Intuitive Surgical）公司所制造的機器人內窺鏡手術裝置“達芬奇系統”。長處在于可大幅降低手術過程中的感染問題，并進入一般醫師手部所無法伸入之器官組織；此外，配合視訊傳輸與影像顯示技術的進步，可望能進一步實現遠距手術。醫療用機器人的進階應用之一則朝向讓機器人成為人體一部分人機一體的方向邁進。譬如正在發展中的人工心臟、視網膜、能接收神經信號的智能型義肢等，讓身體因受傷或生病而出現功能缺陷的人，可以有更多替換或矯正的選擇。四、空間機器人探月計劃中的“主角”，是以月球車為代表的太空機器人。雖然將來探月計劃中，太空機器人及其設計

11、方案是否會采用市場化招標的形式來進行，目前還沒有確定，但國內眾多航天科研機構、高校已經爭相開始了空間機器人的研究。作為國內研究空間機器人的權威機構，清華大學智能技術與系統國家實驗室專家在接受電話采訪時告訴記者，由于月球上的環境惡劣，在適應系統、密封、熱控、潤滑、能源、通訊等方面的要求都較高，因此月球機器人的設計是一項復雜的系統工程，其研究涉及到許多學科和領域。據了解，國家高技術航天領域空間機器人工程研究中心也已經成立，空間機器人研究在許多關鍵技術方面已取得進展。清華大學、上海交通大學、哈爾濱工業大學、北京航空航天大學等高校，近期也紛紛展出了它們的月球車。世界機器人新發展We must try

12、our best to develop this kind of technology,and in turn,it will give us the chance of changing our life! Howard gardner如今的現狀隨著計算機技術和人工智能技術的飛速發展，使機器人在功能和技術層次上有了很大，移動機器人和機器人的視覺和觸覺等技術就是典型的代表。由于這些技術的發展，推動了機器人概念的延伸。80年代，將具有感覺、思考、決策和動作能力的系統稱為智能機器人，這是一個概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導了機器人技術的研究和應用，而且又賦予了機器人技術向深廣發展的巨大空間

13、，水下機器人、空間機器人、空中機器人、地面機器人、微小型機器人等各種用途的機器人相繼問世，許多夢想成為了現實。將機器人的技術（如傳感技術、智能技術、控制技術等）擴散和滲透到各個領域形成了各式各樣的新機器機器人化機器。當前與信息技術的交互和融合又產生了“軟件機器人”、“網絡機器人”的名稱，這也說明了機器人所具有的創新活力。水下機器人無人遙控潛水器，也稱水下機器人。一種工作于水下的極限作業機器人，能潛入水中代替人完成某些操作,又稱潛水器。水下環境惡劣危險,人的潛水深度有限，所以水下機器人已成為開發海洋的重要工具。無人遙控潛水器主要有，有纜遙控潛水器和無纜遙控潛水器兩種，其中有纜避控潛水器又分為水中

14、自航式、拖航式和能在海底結構物上爬行式三種。空間機器人是用于空間探測活動的特種機器人，它是一種低價位的輕型遙控機器人，可在行星的大氣環境中導航及飛行?？臻g機器人是在空間環境中活動的，空間環境和地面環境差別很大，空間機器人工作在微重力，高真空，超低溫，強輻射，照明差的環境中，因此，空間機器人與地面機器人的要求也必然不相同，有它自身的特點?？臻g機器人人智能程度比較高，功能比較全?？臻g機器人消耗的能量要盡可能小，工作壽命要盡可能長，而且由于是工作在太空這一特殊的環境之下，對它的可靠性要求也比較高。此外，空間機器人是在一個不斷變化的三維環境中運動并自主導航。空間機器人幾乎不能夠在空間停留，所以必須能實

15、時確定它在空間的位置及狀態；要能對它的垂直運動進行控制；要為它的星際飛行預測及規劃路徑?？臻g建筑與裝配一些大型的安裝部件，比如無線電天線，太陽能電池，各個艙段的組裝等艙外活動都離不開空間機器人，機器人將承擔各種搬運，各構件之間的連接緊固，有毒或危險品的處理等任務。在不久的將來，人造空間站初期建造一半以上的工作都將由機器人完成。衛星和其他航天器的維護與修理隨著人類在太空活動的不斷發展，人類在太空的“財產”也越來越多，在這些財產中人造衛星占了絕大多數。如果這些衛星一旦發生故障，丟棄它們再發射新的衛星就很不經濟，必須設法修理后使它們重新發揮作用。但是如果派宇航員去修理，又牽涉到艙外活動的問題，而且由

16、于航天器在太空中，是處于強烈宇宙輻射的環境之下，人根本無法執行任務，所以只能依靠機器人?？臻g機器人所進行的維護和修理工作有回收失靈衛星，對故障衛星進行就地修理，為空間飛行器補給物資等?？臻g生產和科學實驗 宇宙空間為人類提供了地面上無法實現的微重力和高真空環境，利用這一環境可以生產出地面上無法或難以生產出的產品。在太空中還可以進行地面上不能做的科學實驗。和空間裝配，空間修理不同，空間生產和科學實驗主要在艙內環境里進行，操作內容多半是重復性動作，在多數情況下，宇航員可以直接檢查和控制。這時候的空間機器人如同工作在地面的工廠里的生產線上一樣。因此，可以采用的機器人多是通用型多功能機器人。 空間機器人

17、在保證空間活動的安全性，提高生產效率和經濟效益，擴大空間站的作用等方面都將發揮巨大的作用空中機器人空中機器人空中機器人又叫無人機，近年來在軍用機器人家族中，無人機是科研活動最活躍、技術進步最大、研究及采購經費投入最多、實戰經驗最豐富的領域。80多年來，世界無人機的發展基本上是以美國為主線向前推進的，無論從技術水平還是無人機的種類和數量來看，美國均居世界之首位?？v觀無人機發展的歷史，可以說現代戰爭是推動無人機發展的動力。而無人機對現代戰爭的影響也越來越大。一次和二次世界大戰期間，盡管出現并使用了無人機，但由于技術水平低下，無人機并未發揮重大作用。朝鮮戰爭中美國使用了無人偵察機和攻擊機，不過數量有限。在隨后的越南戰爭、中東戰爭中無人機已成為必不可少的武器系統。而在海灣戰爭、波黑戰爭及科索沃戰爭中無人機更成了主要的偵察機種。研制歷史今后的發展趨勢工業機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現代制造業重要的自動化裝備。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業機器人以來，機器人技術及其產品發展