1、1题目：机器人的发展及应用学院：学号：姓名：2机器人的发展及应用论文摘要：通过这学期我学习了智能机器人 DIY一课，听了两位老师对机器人的各种发展方向的介绍，我对机器人有了一个大概的了解。其中，我对老师介绍的智能机器人产生了浓厚的兴趣，通过这学期的学习。我简单介绍一下我对智能机器人的认识和了解。并谈谈机器人的发展现状与未来发展趋势，关键词：智能机器人 DIY 智能机器人 发展状况 发展趋势引言人们通常把机器人划分为三代。第一代是可编程机器人。这种机器人一般可以根据操作人员所编的程序,完成一些简单的重复性操作。这一代机器人是从 60年代后半叶开始投入实际使用的,目前在工业界已得到广泛应用。第二代
2、是“感知机器人”,又叫做自适应机器人,它在第一代机器人的基础上发展起来的,能够具有不同程度的“感知”周围环境的能力。这类利用感知信息以改善机器人性能的研究开始于 70年代初期,到 1982年,美国通用汽车公司为其装配线上的机器人装配了视觉系统,宣告了感知机器人的诞生,在 80年代得到了广泛应用。第三代机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制,它可以把感知和行动智能化结合起来,因此能在非特定的环境下作业,称之为智能机器人。智能机器人与工业机器人的根本区别在于,智能机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能。而感知本身,就是人类和动物所具有的低级智能。因此机器的智能分为两个层3次:具有感觉、识别
3、、理解和判断功能;具有总结经验和学习的功能。所以,人们通常所说的第二代机器人可以看作是第一代智能机器人。二、机器人一词的由来机器人技术与系统作为 20 世纪人类最伟大的发明之一，自 20 世纪 60 年代 初问世以来，经历 50 多年的发展已取得实质性的进步和成果。 机器人的英文名词为 Robot，Robot 一词最早出现在 1920 年捷克作家卡雷 尔卡佩克所写的一个剧本中，这个剧本的名字为Rossums Universal Robots 中文意思是 ， “罗萨姆的万能机器人” 剧中的人造劳动者取名为 Robota， 。 捷克语的意思是“苦力” “奴隶” 、 。英语的 Robot 一词就是由
4、此而来的，以后世 界各国都用 Robot 作为机器人的代名词。 机器人一词虽然出现得较晚，然而这一概念在人类的想象中却早已出现。制 造机器人是机器人技术研究者、爱好者的梦想，代表了人类重塑自身、了解自身 的一种强烈愿望。三、智能机器人技术的形成与发展时期智能机器人是人工智能的综合成果， 它是在扩大计算机的功能和研究人工智 能的实验床的基础上形成和发展起来的。1958 年，美国人工智能学者 Shanonn 和 Minsky 为使计算机更有用，提出给计算机装上手的想法。1961 年麻省理工学 院(MIT)林肯实验室的 H.A.ERNST 把 AMF 公司处理放射线物质的伺服操作器和 MIT 的 4
5、Tx-0 计算机连接起来，研制出具有感觉，由计算机控制的 MH-1 型智能机 器人。它凭触觉判断积木的形状，并把散放的积木进行组装。同时，L.G.Robons 开展了给计算机装上眼的研究，即以电视摄象机作为与计算机的接口，进行物体 识别研究。1963 年，他又发展了齐次坐标变换法，用于决定机械手的位置和方 向，提出机器人位置控制方法。1967 年，综合上述成果出现了装有电视摄象机， 由计算机控制的智能机器人。这种机器人通过电视摄像机确定物体的位置，用齐 次坐标变换的数学方法计算出各关节的转角和手臂的位置。随后美国斯坦福大学 研制出能进行行动规划的眼-车系统；MIT 研制出手-眼系统；英国爱丁堡
6、大学研 制出手-眼结合的智能机器人系统；日本研制出能按识别图形进行积木组装的机 器人和带视觉反馈的手-眼系统。人工智能研究者通过智能机器人实验床把人工智能活现出来， 第一次证实了 智能机器人可以根据环境和任务目标制定行动规划和进行操作，尤其是它能使用 简单的工具 去完成某种任务，这项发现具有非常重要的科学价值。由于智能机 器人本身难度较大，耗资多，与实际应用较远，长期以来只有技术驱动，没有形 成产品，发展比较 缓慢。而几乎与其同期形成和发展的第一代工业机器人却进 展较快。进入 20 世纪 70 年代之后，研究重点转向智能机器人的单元技术：如计算 机视觉、机器人语言、操作器的高级控制、触觉等研究
7、课题。智能机器人基础技 术的发展促进了整机性能的提 高，开始了面向自动化的应用研究。智能机器人 的主要研制目的是为了解决工业装配、原子能利用、宇宙和海洋开发等领域5的需 要。由于研究目的明确，针对性强， 实际需要迫切，研制和使用部门结合，资 金、人力集中使用，因此研制出了面向自动化应用的各种机器人。如美国麻省理 工学院的电动机机器人装配系统以及西屋电 气公司可实现柔性自动装配的电动 机机器人装配系统，二者均可进行 8 种小型电动机的装配；日本研制的各种智能 机器人可用于电动机组装、集成电路压焊和印刷电路检查等。另外，特殊条件下工作的特种机器人也已取得实验四、机器人发展存在的问题目前机器人已经广
8、泛地应用于汽车、机械加工、电子及塑料制品等工业领域 中。但是机器人技术的广泛应用只是存在于人类社会生产、生活的某些领域，并 未涵盖所有的方面，这是将来需要人类不断探索和发展的。虽然机器人技术的发展还未达到尽如人意且完善的阶段，但总体上机器人技术的应用大大降低了人类社会中的高危险性作业的危险程度，并且给人们的生活带来了便利。这不能不说 是机器人技术应用值得世人骄傲的“功绩” 。但是，我们也得从长远的角度去观 察和思考， 去发现未来机器人技术的不断发展和应用是否会发生许多令人类头疼 的问题，例如，人类因为一切过于依赖机器人，而变得懒惰，不再思考和创造， 从而导致大脑智力严重下降，最终倒退回人类进化
9、初期的智力；是否机器人真会 如电影里上演的一样与人类结婚；机器人是否会成为人类犯罪的另一种“新人 类” ，届时法律又该如何去定性和处理这种问题；机器人是否会产生自己的思想，甚至想要取代人类这些问题是当今从事机器人技术研究的科学家不可忽视的，6这都可能将来无法避免的难题，这是值得科学家在发展机器人技术的过程中得不断去思考和寻找解决途径的。五、结论随着科学与技术的发展，机器人的应用领域也随之不断扩大。相信在不久的 将来，在工业生产中，机器人将成为人类社会生产活动的“主劳力” ，而到时人 类将从繁重的、重复单调的、有害健康和危险的生产劳动中解放出来。在农业、 林业、畜牧业和养殖业等方面机器人能实现从现在的手工、半机械化和机械化作 业发展到工业化和自动化生产，从而合理地利用劳动力资源，提高劳动生产率。 在人们生活中，机器人可以丰富人们的文化生活，服务家庭；在商业、旅游业和娱乐方面，机器人可以充当导购、导游和表演者的角色，使人类生活更加 多姿多彩。在探索与开发宇宙、海洋、地下未知世界方面；机器人将成为人类的 有力工具。综上所述，机器人对人类未来的发展有着关键的作用，我们队机器人 的研究和探索也不能停下脚步， 而要继往开来地为机器人技术在人类未来的应用
