形形式式的机器人PPT课件.ppt

形形色色的机器人 1 主要内容 机器人概述机器人系统的基本工作原理机器人的分类工业机器人水下机器人空间机器人服务机器人机器人及其应用的发展趋势 2 一 机器人概述 第一台机器人试验样机1954年诞生于美国 机器人产品则问世于20世纪60年代 机器人是机器 但又比一般机器灵活 聪明 有的还具有一定程度的感觉和智能 机器人是一种廉价 高效的 劳动力 可以代替人在各种环境中工作 外形可以像人 也可以完全不像人 重在其功能 其大规模应用是从工业生产的搬运 喷漆 焊接 装配等方面开始的 机器人是一种高度复杂的自动化装置 综合运用了机械 电子电气 计算机 检测 通信 自动控制 语音和图形图象处理等技术 3 日本的智能机器人 ASIMO 能自主走路 跑步 上下楼梯 踢足球 跳舞 躲避障碍物等 而且还具备较强的 交际 和 接待 能力 4 能登台指挥交响乐团 能判断人的动作并做出相应的反应 有团队协作能力 较为空闲的Asimo能帮助同伴工作 其视频识别系统还能够更好的判断路径 避免与其他机器人冲突 Asimo机器人升级版 5 二 机器人系统的基本工作原理 机器人一般由程序控制 具有人或生物的某些功能 智能机器人可以通过传感器了解外部环境或自身状态的变化 可以做出自己的逻辑推理 判断与决策 计算机是机器人的大脑 传感器是机器人的感觉器官 输入 输出设备是人与机器人的交互工具 常用的有显示器 键盘 示教盒 打印机 网络接口等 6 三 机器人的分类 按用途划分有工业机器人 农业机器人 医疗机器人 海洋机器人 军用机器人 太空机器人 娱乐机器人 服务机器人 微型机器人等 按功能划分有普通的程序控制机器人和智能机器人 程序控制机器人按照规定的顺序动作 很多工业机器人都属于这种类型 智能机器人是具有感知 思维和行动功能的机器 是多种学科和高新技术综合集成的产物 智能机器人技术水平的高低往往反映了一个国家综合技术实力的高低 7 四 工业机器人 是工业生产用自动化装置 能够在工业生产线中自动完成点焊 弧焊 喷漆 切割 装配 搬运 包装 码垛等作业 广泛应用于机械加工 汽车制造 家用电器生产以及钢铁 化工等行业 8 工业机器人的主要特点 能高强度地 持久地在各种生产和工作环境中从事单调重复的劳动 对工作环境有很强的适应能力 能代替人在有害和危险场所工作 动作准确性高 可保证产品质量的稳定性 具有很广泛的通用性和独特的柔性 比一般自动化设备有更广的用途 既能满足大批量生产的需要 也可以灵活 迅速地实现多品种 小批量的生产 能显著地提高生产率和大幅度降低产品成本 9 弧焊机器人 10 汽车装配机器人 11 红旗 轿车生产线上的机器人 12 堆垛机器人 13 五 水下机器人 海底压力非常大 而且环境恶劣 水下机器人必须具有足够的抗压能力和密封性能 它可以用于沉船打捞 海上救生 光缆铺设 资源勘探和开采等 水下机器人可以分为两大类 一类是有缆水下机器人 母船通过电缆向机器人提供动力 人可以在母船上遥控机器人 另一类是无缆水下机器人 自带能源 能自主潜航和操作 依靠自身的自治能力来完成人赋予的使命 14 美国CURV3型有缆遥控水下机器人 15 美国海军研制的无缆水下机器人AUSS 16 洛克西德公司的无人水下航行器 17 基于GPS的水雷探测机器人 18 无缆水下勘探机器人 19 六 空间机器人 空间机器人是指在大气层内外从事各种作业的机器人 包括在内层空间进行观测和作业的飞行机器人 各种航天器或空间站使用的机器人 到其他星球上进行探测作业的星球探测机器人等 空间机器人工作在微重力 高真空 超低温 强辐射的环境中 一般要求重量轻 能耗低 可靠性高 抗干扰能力强 功能全 智能程度高 在未来的空间活动中 将有大量的空间加工 生产 装配 实验 维修等工作要依靠空间机器人来完成 20 国际空间站及组装 维修机器人 21 美国研制的 Nomad 月球探测机器人 22 美国的火星探测机器人 23 中国的月球探测车在进行沙漠实验 24 七 服务机器人 主要有清洁机器人 家用机器人 娱乐机器人 医疗及康复机器人 老年及残疾人护理机器人 办公及后勤服务机器人 建筑机器人 救灾机器人 酒店售货及餐厅服务机器人等 智能化是服务机器人发展的主要方向 最先进的智能化技术已经可以让机器人在综合智能方面达到人类3岁婴儿左右的智力水平 某些单项智能则可以接近甚至超过人类 但是要进一步提高综合智能水平却仍然是一个巨大的挑战 25 日本东京大学研制的 HRP 2 服务机器人 26 机器人外科手术系统 27 康复机器人 一种新型假手 导盲犬 机器人 28 机器人灵巧手 29 管道清洗机器人 30 清洗玻璃幕墙的机器人 31 爬墙机器人 32 微型机器人 33 人形机器人 日本2005世博会上机器人接待员 日本卫视的新闻女主播藤井雅子和她的复制品机器人 34 日本的骑车机器人 35 RoboCup足球机器人 36 RoboCup足球机器人 4足组 37 RoboCup足球机器人 类人组 38 八 机器人及其应用的发展趋势 机器人的应用领域正不断扩大 种类日趋增多 性能不断提高 并逐步向智能化方向发展 追求目标是融入人类的生活 和人类一起协同工作 从事一些人类无法从事的工作 以更大的灵活性给人类社会带来更多的价值 机器人的主要研究内容有机器人结构的优化设计 机器人控制技术 多传感器系统与信息融合 机器人及其控制系统的一体化 机器人遥控及监控 多智能体的协调控制 微型和微小机器人等 39 机器人将更加广泛地代替人从事各种生产作业 将从已广泛应用的汽车 机械制造 电子工业等生产领域扩展到核能 采矿 冶金 石油 化学 航空 航天 船舶 建筑 纺织 制衣 医药 生化 食品等工业领域 进而应用在非工业领域中 如农业 林业 畜牧业和养殖业等 机器人将成为人类社会生产活动的 主劳力 人类将从繁重 重复单调 有害健康和危险的生产劳动中解放出来 从而有更多的时间去学习 研究和创造 40 机器人将成为人类探索与开发宇宙 海洋和地下未知世界的有力工具 将人送入太空进行宇宙探索非常危险和昂贵 机器人将代替人从事空间作业和太空探索 目前 航天飞机已经将舱外作业机器人带入太空进行太空作业 火星探测车已被送到火星表面上 并成功地完成了预定的探测任务 水下机器人已能下潜到万米左右的深度 地下探测机器人正在快速发展 将用于海底和地底的探索与开发 海洋和地下资源的利用 水下作业与救生等 41 机器人将在未来战争中发挥重要作用 军用机器人可以是一个武器系统 如机器人坦克 无人作战飞机 自主式地面车辆 扫雷机器人等 也可以是武器装备上的一个系统或装置 如军用飞机的 副驾驶员 系统 坦克炮装弹机器人系统 武器装备的自动故障诊断与排除系统等 将来可能出现机器人化的部队或兵团 在未来战争中将会出现机器人对机器人的战斗 42 机器人将用于提高人类健康水平与生活质量 服务机器人将越来越多地进入家庭和服务产业 从事清洁卫生 园艺 炊事 垃圾处理 家庭护理与服务等 在医院 机器人可以从事手术 化验 运输 康复