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1 to a of as if to in a it it If an to of a in to it as In of in or in a to we An in . An is be of to to a in as we of of in is to . to to to in in to in to In of an be as is of in to is a of to of to is as it is up 0% of is by be on by in of it by of of to be up is is to a to 2 of an an an a If as is of is in of is of in or be as as of a is as an an to a is a or a of is a of of of by as a to a 360of of in an by an on to To a to as a be to a by an )in in as of in or in of a of to in is or be do on A be in an a of is of to to To in a 1) to s (2) to on s (3) of it is 3 in A is a in to of to of is a is an of of or of at a or an of A of of . to in in of of 8 0 80 2-D at be on be be to on a of of on is a to of to a to to be up of to is on of no it is by no of An of of be a to of a to of of of it be in a is or a to it is is or an a of in it of a go (1)in of in (2)of (3)or to 4 (4)to s (5)up (6)at in to in -D As a a be to by of As an to to a on of in A an to of to by is of d) be by d = c c = is or in to s or To or by of or of in a or is in to to of of be a of to a of a to is to in to in A a of in a to is a of 5 be an an by is to be in in or of is no to in In to be no to by by is in on by in of an to or to to an is to to it to it on us a at an to of A of up 90 a 450 4 a 8 30 It 50 up 0 00 mm/in it 00 mm/ of A on of is To to 6 be to on in to on to in An a is to to to as An a of 8 000 of is in a an of In be to a of to is a is as as in on a 68 000 to a An D to a as a is be at by a at a a to is of it in to we of is 7 As of to in of In be In as be 007, as on to to it or 8 中文翻译 智能机器人 工业机器人已被开发来完成种类广泛的制造任务,例如,给机器装卸零件、焊接、喷漆、装配,但大多数机器人的感觉能力很有限,举例来说,如果装配零件并不以精确的、重复的方式交给机器人,那么,机器人简直不能做它的工作,因为它不能找到并拿起这个零件。如果碰巧有一物体进入机器的工作场所,机器人就可能与它碰撞,对双方都造成破坏,因为机器人并不把它看作障碍物。换句话说,现存的机器人与智能相差甚远,而且它们不能听、看和触摸(感知在它的手里握住的或在附近的物体的力、形状、表面纹理结构、温度、重量、距 离和速度)。请想象一下,要教会一位具有这一切缺陷的人去做精确的装配操作是多么困难啊!这就说明我们为什么需要智能机器人。 智能机器人的开发在机器人学的应用方面开辟了一个崭新的阶段。智能机器人必须有能力感知它周围的环境,并有足够的智慧对环境的变化作出反应,就像我们做的那样。这样一种能力要求直接应用传感器感知和人工智能。大部分的机器人学方面的研究曾经是,现在仍然是关于如何用视觉传感器 “眼睛”和触觉传感器 “手指”装配机器人。人工智能将使机器人对它的工作任务和环境变化作出反应并能适应之,而且要对这些变化作出推 理,作出决定。根据这些要求,智能机器人可描述为带有各种各样传感器,具有复杂的信号处理能力和作出决定的智慧,此外,还要有一般的活动能力。 人类在做智能工作时显示出一种重要能力就是他们能从周围环境中接受感觉信息。人类的感观提供了种类繁多的感觉输入,对完成许多活动至关重要。为了做出智能机器人,已作了很大努力去模拟类似的感觉能力。其中,视觉是最重要的感觉。据估计,多达 80的感觉信息是是由视觉接受的。以各种方式利用成像传感器可以使机器人获得视力。为了改善工作的精度性,视力被用来帮人们精确地调整机器人的手,用的是带视 觉传感器的光学反馈控制。确定要拣起来的零件的位置和方向并辨认它们是视觉的另一重要用途。举例来说,要指导一台缝焊机器把两件零件排在一起并焊起来,就必须由视觉。不论何种应用,视觉系统都包括照明光源、成像传感器、图像数字化器和一台系统控制用计算机。 若把周围的光线用作照明光源,这一成像过程就是被动型的。这一类型的成像常用于军事用途,因为观察者的位置不受观察者控制;但在工业应用中,可以尽可能自由地设置照明光源或主动成像。 机器人视觉系统的图像传感器定义为电子光学设备。它能把光学信号转变成视频信号。视觉传感器通常或是 电视摄像机或是固态图像器件,例如,电荷耦合器件( ,后一种器件灵敏度较高、寿命长、重量轻,因此,与电视摄像机比较,更受欢迎。 摄像机系统不仅包括摄像机的成像器,而且非常重要的是一组透镜系统。这些透镜确定视场、景深和其它光学因素,直接影响摄像机摄取图像的质量。一些新颖的技术,如鱼眼透镜,不必经过聚焦调整就可以获得 360度的视场。最近的调查表明,它在活动机器人上非常有用。 无论是电视摄像机,还是 在每一个像素上产生与它的光强的成比例的模拟值,于是组成一幅图像。为了使数字计算机可以处理这一模拟信号, 当摄 9 像机扫描一场景时,它的输出必须利用模拟数字转换器( A/D) 转换成数字码,并存储在安在摄像机内部的随机存储器( 。数字计算机就可以分析数字化图像,并抽取这样的一些图像信息,如棱、区域、边界和图像中物体的颜色及表面纹理结构。最后,计算机根据有关场景的知识对图像所代表的东西作出说明和理解,然后给机器人一幅用符号描述的环境图像。 在重要性上仅次于视觉的是触觉。请想象一下,盲人靠他们的触觉能做精细活儿。采用触觉的盲机器人能机器有效地做装配工作。要牢牢地抓住物体而又不致弄坏它,触觉是特别重要的,为的是提供 反馈。 为了模拟人手的触觉,完整的触觉系统必须完成三种基本触觉操作:( 1)关节力受感 感受施加在机器人手上、腕上和关节上的力。( 2)触觉感受 感觉施加在手的表面或抓取器表面上各个点的压力。( 3)滑动感受 感受被握物体的任何运动。 安装在机器人关节组合体中的各种应变块规通常用来测量关节力。应变块规就是力敏感元件,它的电阻按比例地随着施加在它上面的力的大小而变化。 最简单的触觉传感器的应用例子就是与小型开关阵列装备在一起的抓取器。这种类型的传感器只能确定机器人的手上的一特定点或一些点的阵列是否又物体。较为 先进的一类触觉传感器使用压敏的压电材料(导电橡胶,导电泡沫等)做成的阵列。当受到应力时,这种材料传导电流。这种安排使传感器能感觉到机器人手中的力和压力的变化。触觉传感器系列矩阵大小是从 8 8到 80 80的二维阵列。由于每一点上的力可以确定,机器人手面上的力就可以详细地表示出,握在机器人手中的东西形状也就可以分别确定。这些力的数据可以用来在一部像电视那样的荧屏上显示物体的形状以及在手的表面上力的分布状况。 机器人要求感受滑动是为了使施加在纤细的、脆弱的物体上的握力的大小保持最佳。这种能力防止弄坏该物体又允许该 物体被抓起而没有被破坏的危险。用来检测滑动的方法基于感受物体与抓取器之间任何震动或任何运动,不管它们是多么难以察觉。抓力一步一步地增大直到该物体被牢牢抓住,再也不出现滑动为止。
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