現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)論文-機(jī)器人技術(shù)(已修改)
2025-06-20 07:18 本頁面
【正文】 1 機(jī)器人技術(shù) 前言 機(jī)器人技術(shù) 是 綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、信息和傳感技術(shù)、人工智能等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。機(jī)器人應(yīng)用情況，是一個(gè)國家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。從某種意義上說 ， 機(jī)器人 也是機(jī)器的進(jìn)化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)備，也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動(dòng)化設(shè)備。了解機(jī)器人的一些基本原理、用途、發(fā)展?fàn)顩r等，對我們現(xiàn)代研究生來說，是十分迫切和必要的。 一、 機(jī)器人的定義 （ 1）國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO)的定義：“機(jī)器人是一種自動(dòng)的、位置可控的、具有編程能力的多功能機(jī)械手，這種機(jī)械手具有幾個(gè)軸，能夠借助于可編程序操作來處理各種材料、零件、工具和專用裝置，以執(zhí)行種種任務(wù)”。 （ 2）日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會 (JIRA)的定義：工業(yè)機(jī)器人是“一種裝備有記憶裝置和末端執(zhí)行器 (end effector)的，能夠轉(zhuǎn)動(dòng)并通過自動(dòng)完成各種移動(dòng)來代替人類勞動(dòng)的通用機(jī)器”。 （ 4）美國機(jī)器人協(xié)會 (RIA)的定義：機(jī)器人是“一種用于移動(dòng)各種材料、零件、工具或?qū)Ｓ醚b置的，通過可編程序動(dòng)作來執(zhí)行種種任務(wù)的，并具有編程能力的多功能機(jī)械手(manipulator)”。 （ 5）我 國對機(jī)器人的定義。蔣新松院士曾建議把機(jī)器人定義為“一種擬人功能的機(jī)械電子裝置” (a mechantronic device to imitate some human functions)。 參考各國的定義，對機(jī)器人給出以下定義：機(jī)器人是一種計(jì)算機(jī)控制的可以編程的多功能操作裝置，能感知環(huán)境，識別對象，理解指示命令，有記憶和學(xué)習(xí)功能，具有情感 和邏輯判斷思維，能自身進(jìn)化，能計(jì)劃其操作程序來完成任務(wù)。機(jī)器人學(xué)是一門不斷發(fā)展的科學(xué)，對機(jī)器人的定義也隨其發(fā)展而變化。因此，其實(shí)至今為止 ,各國也沒有一個(gè)真正完全統(tǒng)一的 機(jī)器人的定義。 機(jī)器人的工作過程，就是通過規(guī)劃，將要求的任務(wù)變?yōu)槠谕倪\(yùn)動(dòng)和力，由控制環(huán)節(jié)根據(jù)期望的運(yùn)動(dòng)和力的信號，產(chǎn)生相應(yīng)的控制作用，以使機(jī)器人輸出實(shí)際的運(yùn)動(dòng)和力，從而完成期望的任務(wù) 。 二、機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域 機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，它應(yīng)該說是一個(gè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展共同的一個(gè)綜合性的結(jié)果，也同時(shí)， 對 社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了一個(gè)重大影響的一門科學(xué)技術(shù)，它的發(fā)展歸功于在第二次世界大戰(zhàn)中，各國加強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)的投入，就加強(qiáng)了本國的 技術(shù) 的發(fā)展。 另一方面它也是生產(chǎn)力發(fā)展的需求的必然結(jié)果，也是人類自身發(fā)展的必然結(jié)果，那么人類的發(fā)展隨著人們這 種社會發(fā)展的情況，人們越來越不斷 在 探討自然過程中，在改造自然過程中，認(rèn)識自然過程中，實(shí)現(xiàn)人們對不可達(dá)世界的認(rèn)識和改造，這也是人們在科技發(fā)展過程中的一個(gè)客觀需要。 研制機(jī)器人的最初目的是為了幫助人們擺脫繁重勞動(dòng)或簡單的重復(fù)勞動(dòng)，以及替代人到有輻射等危險(xiǎn)環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)，因此機(jī)器人最早在汽車制造業(yè)和核工業(yè)領(lǐng)域得以應(yīng)用。在研究和開發(fā)未知及不確定環(huán)境下作業(yè)的機(jī)器人的過程中，人們逐步認(rèn)識到機(jī)器人技術(shù)的本質(zhì)是感知、決策、行動(dòng)和交互技術(shù)的結(jié)合。隨著人們對機(jī)器人技術(shù)智能化本質(zhì)認(rèn)識的加深，機(jī)器人技術(shù)開始源源不斷地向人類活動(dòng)的各 個(gè)領(lǐng)域滲透 。 工業(yè)領(lǐng)域的焊接、噴漆、搬運(yùn)、裝配、鑄造等場合，己經(jīng)開始大量使用機(jī)器人。另外在軍事、海洋探測、航天、醫(yī) 2 療、農(nóng)業(yè)、林業(yè)甚到服務(wù)娛樂行業(yè)，也都開始使用機(jī)器人。這些機(jī)器人從外觀上已遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫離了最初仿人型機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人所具有的形狀，更加符合各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增強(qiáng)，從而為機(jī)器人技術(shù)開辟出更加廣闊的發(fā)展空間。 三、機(jī)器人的特點(diǎn) 1．通用性 ： 即指執(zhí)行不同功能完成同一任務(wù)的能力和完成多樣不同簡單任務(wù)的能力。或者說在機(jī)械結(jié)構(gòu)上允許機(jī)器人執(zhí)行不同的任務(wù)或以不同的方式完成同一任務(wù)。 2．適應(yīng)性 ： 機(jī)器人的適應(yīng)性是指其對環(huán)境的自適應(yīng)能力，即要求所設(shè)計(jì)的機(jī)器人能夠自我執(zhí)行并適應(yīng)未經(jīng)完全
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