世界机器人发展历程

夔鸳 嗜 漏 蟾 嚎 ? 、 。 。 征 卜1 滩冀落豁燕 纂黔瓣辫场 场气婚碟 70 国 防科技 02 ( j l I 黔 发展历程 机器人 从虚 幻到现实 机器人形象和机器人一 词 , 最 早出 现在科幻和文学作品 中 , 19 20 年 , 一名捷克作家发 表了一部名叫 罗萨姆的万能机器人的剧本 , 剧 中叙述了一 个 叫罗萨姆的公司把机 器人作为人类生 产 的工业品推向市 场 , 让它充当劳动力代替人类劳动 的故事 , 引起了人们的 广泛关注 。 后来 , 这个故事就被当成了机器人 的起源 。 但真正机器人 的 出现 , 则 是 1 959年 。 当时 , 美国人英格伯格 和德沃尔制造出 了世界上第一台工 业机器人 ,标志 着机器人正式诞生 。 当时 , 英格伯格和德沃尔都供 职于一家汽车公司 , 他们认为 , 汽车 工业最适合于 机器人 干 活 , 这样 不 但可以代替工人的一些简单重复劳 动 , 而且更重 要 的是 , 它们不要 吃 饭 , 不 知疲倦 , 不要报 酬 , 始终任劳 任怨 。 于是 , 他们分工进行研制 , 由 英格伯格负责设计机器人的 “ 手 ” 、 “ 脚 ” 、“ 身体 ” , 德 沃 尔设计 “ 头脑 ” 、 “ 神经系统 ,。 这台机器人研制出来 后 , 只有手臂功能与 人相似 , 外形象 一个坦克的炮塔 , 基座上有一个大 机械臂 , 大臂 上 又伸出一个可以伸 缩 和转动的小 机械臂 , 能进行一些 简单的操作 , 代替人做一些诸如抓 放零件的工作 。 与其说它是一 台机 器人 、, 不如说是一 只断手臂 。 但它 的诞生 , 开创了机器人研究的新纪 兀 。 此后 , 精明 的英格伯格和德沃 尔 创办世 界上第一家机器人制 造工 厂 , 并生产出一 批 名 叫 “ 尤里 梅特 的工业机器人 , 从而把科幻剧本的 罗萨姆万能机器人公司从虚幻变成 了现实 , 他们 因此获得 “ 世 界工 业机 器 人之父 ” 的殊荣 。 19 84 年 , 当英格 伯 特 离开从事了2 0多年研究 的机 器人公 司 时 , 他说 , 如有可能 , 他 还 要 改 造他 的 “ 尤里梅特 ” 机器人 , 使 它 们能够擦地板 、 做饭 , 走 到门外去 洗刷 汽车和进行安全检查等 。 4 D年过去了 , 现在全世界已装 备了9 O余万台工 业机 器人 , 种类达 数十种 , 它们在许多领域得 到了广 20 0 1 . 1国防科 技7 1 恻 鄂哪娜暴暴摹解护 矍 泛的应用 , 为 人类 的 生产和生活服 务 。 机器人 家人丁兴 旺 当代科学技术发 展 的特点之 一 , 就是机械技术和电 子技术 、 信 息技术的结合 , 机器人就是这种结 合的产物之一 。 现代机器人都是 由 机械发展而来 , 它们 是 一种机器 。 与传统的机器的区别在于 , 机器 人 有计算机控制系统 , 因 而有一 定 的 智能 , 人类可以编制动作程序 , 使 它们完成各种 不同的活动 。 随着计算 机技术和智能技术 的发展 , 极大地促进了机 器人研究 水平的提高 。 现 在机器人已成为一 个庞大的家族 , 科学家们为了满足 不同用途和 不 同 环 境 下作业 的需 要 , 把机器人设计成不同的结构 和 外形 。 么便让他们在特殊条件下 出 色地完成任务 , 如果按照其应用领 域对机器人进行分类 , 可分为民用 机器人 和军用机器人 。 而民用机器 人又分为工业机器 人 、 服务机器人 、 娱乐机器人 、 类人 机器人和农业机 器人 。 1夕9 0 年 1 0 月 , 国际机器人工 业人士在丹麦首都哥本哈根召开了 一次工业机器人 国 际标准大 会 , 并 在这次大会上通过了一个文件 , 把 工业 机器人分为四类 : (1)顺序型 。 这类机器人拥有规定 的程 序动作控 制系统 ; (2 )沿轨迹作业型 。 这类机 器人执行某种移动作业 , 如焊接 、 喷 漆等 ; (3 )远距作业型 。 比如在月球 上 自动 工作的机器人 ; (4 )智能型 。 这类 机器人具有 感知 、 适应以及思 维和 人 机通信机能 。 但是 , 在现 实 生活 中 , 人们总是把做什么的机器 人就叫做什么机器人 。 因此 , 机器 人种类和名 称可谓五花八门 , 数不 胜 数 , 一派人丁兴 旺 的景象 卜 它们 成了人类最 忠实可靠的朋友 , 在生 产 建设和科研 工作中发挥 着越 来越 大的作用 。 如管道机器人专门进行管道清 理工作 , 并对管道内部 进行检 查 和 对 焊缝补喷防腐漆等 ; 壁机 器人 专 门为核 电站与大型储气罐等装置中 人们难以接近 的地方进行检查 , 它 还可以帮人们擦拭外的玻璃等 ; 排 险机器人 可以去排除各种危险的爆 炸 物 和去危险的地方作业排险 ; 水 下机器人可以代替潜水员 下水甚至 在潜水员难以到达的深海中进行观 察和作业 ;插 件机 器 人可以又 快 又 好的完成在线路板上的插件任务 , 其差错率等于零 ; 飞行机器人则可 代替森林警察观察和监视 火情等 。 7 2 国防科技 200 1 . 1 黔 豁 麟罐潍鬓难扮 类人型机器 人 向我们走来 随着现代科技的 发展 , 机器人 J 技术已广泛应用 于人类生 活 的各 个 领域 , 但并没有 真正 象 人 一样的 超人 , 它 们 大都只具有 人的某一个 部位功能 或某项动作功能 。 因此 , 研制具有人类外观特征 、 可 以模拟 人 类 行 走 与 基本操作功 能的类人 型机器人 , 一直是人类机器人研究 的梦 想之 一 。 20世纪6 0年代至今 , 这 一梦想 吸 引了世 界各国众多 的 科技 工作者一一因 为类 人型 机器 人研究是一门综合性很强 的学科 , 其本 身包合着多项科技成果 , 很大 程 度 上代表着 一 个国家的高科技 发 展水平 。 因此 , 一 些 发 达国家不 惜投人巨资进 行研究开发 。 1 99 7 年 , 日本本田公司率先研制出第一 台类人型步行机器人样机 。 20 00年 n月 , 日本科学技术振兴事业团宣 布 , 已开发成功可模仿1岁婴儿行 走的机器人 “ 皮诺 ” 。 它全身有肠 个关节 , 脚心装有 一个传感器 , 可 测量重 心 ; 眼睛可分辨红 、 蓝 、 黄等 颜色 , 可自测距离 ; 能挥手 , 并能珊 珊行走 。 但因为 “ 皮诺 ” 是一个婴孩 子形象 , 所以它不是一个强壮无比 的机器 , 而 是 一 个发育中的婴孩 , 不得不靠人的帮助 才能活动 。 在 我 国较早 进 行 机 器人研 究 的国防科 技大学 , 在 国家86 3计划和国家自 然科学基金的支持下 , 一直从事两 足步行机器人 、 类 人 型机器人研 究 开 发 。 他们 在 1990 年成 功 研制出 我 国第一台两足步行机器人的基 础 上 , 经过 十年攻关 , 于2000年n 月 又研 制成了我 国第一台类人 型 机器人一一 “ 先行者 ” 。 这台类人型 机器人可以前进 , 后 退 , 左 、 右侧 行 , 左 、 右转弯和前后摆动手臂 , 并 可快速 自如 的行走 。 实现了机器 人 技术的重大突破 。 军用机器人的发展 历史上 , 一切高新技术无 一 不 首先应用 于军事领域 , 机器人也不 例外 。 早在第二次世界大战期间 , 德国人就研制并 首 次使用了扫 雷 和反 坦克用 的遥控 爆破机 器人 , 美 国人 则研制 出遥控飞 行 机器人 , 这 些可以称 得 上 是 原始的 机 器 人 武 器 。 随着 计算机技 术 、 大规 模集成 电路 、 人 工智能 、 机器 视觉 、 传感技 术以及 工业机 器 人的飞速 发展 , 军 用 机 器 人 的研制也 受 到许 多国家 特别是 发达 国家的重 视 。 现代意义 上的军用 机 器 人 研 制 最 早是从 美 国开 始 的 , 1984年9月 , 美国国防 高级研究计划局与陆军合作 , 开始 研制世界上第一 台地 面 自主车辆 , 目的是要造出一辆 能自主 导航的 车辆 , 它可以在人 不 干 预 的情况下 自己在道路上 行驶甚 至 越野 , 从 而 为 研制真正的机 器人战车打下了 技术基 础 。 198 9 年地面 自主车 样车 问世 , 它 利用路标识别技 术导航 , 在较平坦的越野环境 中 , 可 以 1 0 千米邓寸 的速度自主行驶 。 凭着 自身的 经济和科技实力 , 200 1 . 1国防科技73 黔 豁 麟罐潍鬓难扮 类人型机器 人 向我们走来 随着现代科技的 发展 , 机器人 J 技术已广泛应用 于人类生 活 的各 个 领域 , 但并没有 真正 象 人 一样的 超人 , 它 们 大都只具有 人的某一个 部位功能 或某项动作功能 。 因此 , 研制具有人类外观特征 、 可 以模拟 人 类 行 走 与 基本操作功 能的类人 型机器人 , 一直是人类机器人研究 的梦 想之 一 。 20世纪6 0年代至今 , 这 一梦想 吸 引了世 界各国众多 的 科技 工作者一一因 为类 人型 机器 人研究是一门综合性很强 的学科 , 其本 身包合着多项科技成果 , 很大 程 度 上代表着 一 个国家的高科技 发 展水平 。 因此 , 一 些 发 达国家不 惜投人巨资进 行研究开发 。 1 99 7 年 , 日本本田公司率先研制出第一 台类人型步行机器人样机 。 20 00年 n月 , 日本科学技术振兴事业团宣 布 , 已开发成功可模仿1岁婴儿行 走的机器人 “ 皮诺 ” 。 它全身有肠 个关节 , 脚心装有 一个传感器 , 可 测量重 心 ; 眼睛可分辨红 、 蓝 、 黄等 颜色 , 可自测距离 ; 能挥手 , 并能珊 珊行走 。 但因为 “ 皮诺 ” 是一个婴孩 子形象 , 所以它不是一个强壮无比 的机器 , 而 是 一 个发育中的婴孩 , 不得不靠人的帮助 才能活动 。 在 我 国较早 进 行 机 器人研 究 的国防科 技大学 , 在 国家86 3计划和国家自 然科学基金的支持下 , 一直从事两 足步行机器人 、 类 人 型机器人研 究 开 发 。 他们 在 1990 年成 功 研制出 我 国第一台两足步行机器人的基 础 上 , 经过 十年攻关 , 于2000年n 月 又研 制成了我 国第一台类人 型 机器人一一 “ 先行者 ” 。 这台类人型 机器人可以前进 , 后 退 , 左 、 右侧 行 , 左 、 右转弯和前后摆动手臂 , 并 可快速 自如 的行走 。 实现了机器 人 技术的重大突破 。 军用机器人的发展 历史上 , 一切高新技术无 一 不 首先应用 于军事领域 , 机器人也不 例外 。 早在第二次世界大战期间 , 德国人就研制并 首 次使用了扫 雷 和反 坦克用 的遥控 爆破机 器人 , 美 国人 则研制 出遥控飞 行 机器人 , 这 些可以称 得 上 是 原始的 机 器 人 武 器 。 随着 计算机技 术 、 大规 模集成 电路 、 人 工智能 、 机器 视觉 、 传感技 术以及 工业机 器 人的飞速 发展 , 军 用 机 器 人 的研制也 受 到许 多国家 特别是 发达 国家的重 视 。 现代意义 上的军用 机 器 人 研 制 最 早是从 美 国开 始 的 ,