机器人基础知识浙江勇新理工大学浙江勇新技术研究院马德荣一、什么叫机器人 机器人的外形并不都是像人一样的，我们不要一看到机器人三个字就认为机器人的外形必须像人一样，如果是这样，那就错了。 联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。” 机器人是20世纪才出现的新名词。1920年，捷克剧作家Capek在他的《罗萨姆万能机器人公司（R.U.R）》剧本中，第一次提出了机器人（robot）这个词。robot是从古代斯拉夫语robota一词演变而来的。robota本是强制劳动的意思，Capek在二十世纪工业革命后技术和生产快速发展的背景下，根据它造出具有"奴隶机器"含义的新词robot。它反映着人类希望制造出象人一样会思考，有劳动的机器代替自己工作的愿望。但在当时，机器人一词也仅仅具有科幻意义，并不具备现实意义，真正使机器人成为现实是20世纪工业机器人出现以后。二、机器人的学科整合和用途 机器人是高级整合
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、力学、控制论、机械电子、计算机、材料、人工智能和仿生学的产物。 在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。三、机器人的发展阶段 随着人们对机器的研究，机器人也在进步，按其发展过程机器人可分为三代： 第一代是示教再现型机器人："尤尼梅特"和"沃尔萨特兰"这两种最早的工业机器人是示教再现型机器人的典型代
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。它由人操纵机械手做一遍应当完成的动作或通过控制器发出指令让机械手臂动作，在动作过程中机器人会自动将这一过程存入记忆装置。当机器人工作时，能再现人教给它的动作，并能自动重复的执行。这类机器人不具有外界信息的反馈能力，很难适应变化的环境。尤尼梅特机器人组成的生产线 第二代是有感觉的机器人：它们对外界环境有一定感知能力，并具有听觉、视觉、触觉等功能。机器人工作时，根据感觉器官（传感器）获得的信息，灵活调整自己的工作状态，保证在适应环境的情况下完成工作。如：有触觉的机械手可轻松自如地抓取鸡蛋，具有嗅觉的机器人能分辨出不同饮料和酒类。 第三代是具有智能的机器人：智能机器人是靠人工智能技术决策行动的机器人，它们根据感觉到的信息，进行独立思维、识别、推理，并作出判断和决策，不用人的参与就可以完成一些复杂的工作。日本研制的能演奏数首曲目的“瓦伯特"2号机器人，已达到5岁儿童的智能水平。目前，智能机器人已在许多方面具有人类的特点，随着机器人技术不断发展与完善，机器人的智能水平将越来越接近人类。四、阿西莫夫三原则 艾萨克·阿西莫夫，1920.1.2--1992.4.6当代美国最著名的科普作家、科幻小说家、美国科幻小说黄金时代的代表人物之一。他一生著述近500本，其中有100多部科幻小说。曾获代表科幻界最高荣誉的雨果奖和星云终身成就「大师奖」 生物化学博士/教授 代表作：《基地》系列《钢穴》系列 科学家兼作家阿西莫夫于1942年提出了机器人学的三原则：第一条：机器人不得伤害人类，或无故使人类受到伤害。 第二条：机器人必须服从人类的命令，除非这条命令与第一条相矛盾。 第三条：机器人必须保护自己，除非这种保护与以上两条相矛盾。 第四条：不论何种情形。人类为地球所居住的会说话、会行走、会摆动四肢的类人体。 第五条：接受的命令仅只能接受合理合法的指令。不接受伤害人类及各类破坏人类体系的命令。如杀人、放火、抢劫、组建机器人部队等。 第六条：不接受罪犯（不论是机器人罪犯还是人类罪犯）指令。罪犯企图使机器人强行接受。可以执行自卫或协助警方逮捕。五、科幻影视中的机器人六、古代机器人 古代机器人是古代社会的科学家、发明家研制出的自动机械物体，是现代机器人的鼻祖。机器人一词虽出现得较晚，然这一概念在人类的想象中却早已出现。制造机器人是人类社会机器人技术研究者的梦想，代表了人类重塑自身、了解自身的一种强烈愿望。自古以来，就有不少杰出科学家、发明家和能工巧匠制造出了具有人类特点或具有模拟动物特征的机器人雏形。中国古代机器人诸葛亮的木牛流马日本的古代机器人七、现实社会中应用的机器人 在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。美国军队中的机器人--机器狗美国宇航局：太空机器人日本展会上的双足机器人社会应用：消防机器人社会应用：服务/护理机器人新松公司的个人机器人社会应用：烹饪机器人中国首钢MOTOMAN机器人有限公司生产的烹饪机器人社会应用：电路巡查机器人社会应用：焊接机器人社会应用：装配机器人社会应用：火星车社会应用：水下机器人水下机器人多利社会应用：排爆机器人中国研发的排爆机器人：雪豹社会应用：核工业机器人教学机器人昆虫机器人纳米机器人用于人体血脉疏通，清除血管之内的垃圾等，是现代医学发展的主攻方向之一。外科手术机器人金山公司研制的胶囊机器人可放置在指甲盖上的微型机器人社会应用：智能吸尘机器人机器人的特殊形式：无人机陪伴孩子们成长的机器人玩具可编程的类人机器人玩具乐高第二代自由拼装机器人八、结束语 想象领航知识掌舵 苦累恒持专博拼创谢谢大家！
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