技术培训课件：机器人

1,机器人,2,什么是机器人？,机器人通常具有3个基本特征。是不是机器人，只需看一看它是否具备以下3个特征：身体：是一种物理状态，具有一定的形态。大脑：控制机器人的程序。动作：任何机器人都有一定的动作表现。,3,机器人的形状,为什么许多移动机器人都装有轮子呢？机器人有两种典型的臂：Cartesian、Revolute在设计机器人时，一个要考虑的重要因素是重量无论它包含什么部件，外形是像人类，还是更像一只盒子或一只虫子，都取决于人们想让它做什么工作。机器人的形状、大小、选用什么材料，以及应具有什么特征等，主要取决于机器人功能的设定。,4,机器人的应用,目前，机器人的应用范围遍及汽车、工程机械、电子和电气装配以及家电等行业，产生成了弧焊机器人、喷漆机器人、搬运机器人等以及周边装备系列产品。机器人可精确定位,也可做成微型机器人,可从事人们无法进行的医疗工作,以及大规模集成电路制造、焊接工作。家庭服务机器人可代替人来从事繁琐的家务劳动。军事方面的机器人则忠于职守,可以完成各种艰巨复杂的任务。,5,机器人的应用,在太空，宇航员是极其昂贵的资源，用机器人代替宇航员的某些工作将更加安全、经济。太空机器人可进入人类无法进入的领域,完成人类想做的事情。街头的取款机、学校的复印机、寻呼机、自动售票机这都是机器人！,6,首台机器人,机器人的历史并不算长，1959年美国英格伯格和德沃尔(Devol)制造出世界上第一台工业机器人，机器人的历史才真正开始。由英格伯格负责设计机器人的“手”、“脚”、“身体”，即机器人的机械部分和完成操作部分；由德沃尔设计机器人的“头脑”、“神经系统”、“肌肉系统”，即机器人的控制装置和驱动装置。它成为世界上第一台真正的实用工业机器人。,7,首台机器人,这种机器人外形有点像坦克炮塔，基座上有一个大机械臂，大臂可绕轴在基座上转动，大臂上又伸出一个小机械臂，它相对大臂可以伸出或缩回。小臂顶有一个腕子，可绕小臂转动，进行俯仰和侧摇。腕子前头是手，即操作器。这个机器人的功能和人手臂功能相似。此后英格伯格和德沃尔成立了“Unimation”公司，兴办了世界上第一家机器人制造工厂。第一批工业机器人被称为“尤尼梅特(UNIMATE)”，意思是“万能自动”。他们因此被称为机器人之父。,8,首台机器人,1962年美国机械与铸造公司也制造出工业机器人，称为“沃尔萨特兰(VERSTRAN)”，意思是“万能搬动”。”尤尼梅特”和“沃尔萨特兰”就成为世界上最早的、至今仍在使用的工业机器人。,9,火星探测机器人,10,能打太极拳的机器人,11,会跳舞的机器人,12,SL积木式轮式机器人,13,六足仿生机器兽,14,SL-ROBOT通用仿生机器人,15,双龙虚拟机器人,16,机器人的定义,1886年法国作家利尔亚当在他的小说未来夏娃中将外表像人的机器起名为“安德罗丁”（Android），它由4部分组成：生命系统：平衡、步行、发声、身体摆动、感觉、表情和调节运动等；造型解质：关节能自由运动的金属覆盖体，一种盔甲；人造肌肉：在上述盔甲上有肉体、静脉和性别等身体的各种形态；人造皮肤：含有肤色、机理、轮廓、头发、视觉、牙齿和手爪等。,17,机器人的定义,1920年捷克作家卡雷尔卡佩克发表了科幻剧本罗萨姆的万能机器人。在剧本中，卡佩克把捷克语Robota写成了Robot。Robota是奴隶的意思。该剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响，在社会上引起了广泛的关注，被当成了机器人一词的起源。,18,机器人的定义,为了防止机器人伤害人类，科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“机器人三原则”：机器人不应伤害人类；机器人应遵守人类的命令，与第一条相违背的命令除外；机器人应能保护自己，与第一条相抵触者除外。这是给机器人赋予的伦理性纲领。机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则。,19,机器人的定义,在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上，就提出了两个有代表性的定义。一个定义是森政弘与合田周平提出的：“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器。”从这一定义出发，森政弘又提出了用自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移动性等10个特性来表示机器人的形象。,20,机器人的定义,另一个定义是加藤一郎提出的具有如下3个条件的机器称为机器人：（1）具有脑、手、脚等三要素的个体；（2）具有非接触传感器（用眼、耳接收远方信息）和接触传感器；（3）具有平衡觉和固有觉的传感器。,21,机器人的定义,我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。”,22,机器人的分类,23,机器人是怎么感知外界的,一个机器人的控制程序主要取决于以下几种因素：使用的传感器类型和数量。传感器的安装位置。可能的外部激励。需达到的活动效果。可编程积木式。,24,机器人的手,25,机器人的手,机器人的手一般由方形的手掌和节状的手指组成。为了使它具有触觉，在手掌和手指上都装有带有弹性触点的触敏元件（如灵敏的弹簧测力计）。如果要感知冷暖，还可以装上热敏元件。当触及物体时，触敏元件发出接触信号，否则就不发出信号。在各指节的连接轴上装有精巧的电位器（一种利用转动来改变电路的电阻因而输出电流信号的元件），它能把手指的弯曲角度转换成“外形弯曲信息”。把外形弯曲信息和各指节产生的“接触信息”一起送入电子计算机，通过计算就能迅速判断机械手所抓的物体的形状和大小。,26,机器人的眼睛,27,机器人的眼睛,机器认字机器识图机器识别物体,28,机器人的鼻子,机器人的鼻子是用气体自动分析仪做成的。我国已经研制成功了一种嗅敏仪，这种气体分析仪不仅能嗅出丙酮、氯仿等40多种气体，还能够嗅出人闻不出来但是却可以导致人死亡的一氧化碳（也就是我们通常所用的煤气）。这种嗅敏仪有一个由二氧化锡，氯化钯等物质烧结而成的探头（相当于鼻粘模）。当它遇到某些种类气体时，它的电阻就发生变化，这样就可以通过电子线路做出相应的显示，用光或者用声音报警。同时，用这种嗅敏仪还可以查出埋在地下的管道漏气的位置。,29,机器人的耳朵,机器人的耳朵通常是用“微音器”或