【正文】 樣子不一定必須像人，只要能自主完成人類所賦予他的任務(wù)與命令，就屬于機器人大家族的成員。 魯問篇 》 記載“公輸子（魯班）削竹木以為鵲 ,他曾制造過一只木鳥 ,成而飛之 ,三日不下”。 7 后漢三國時期， 《 三國志 牛馬皆不水食，可以晝夜搬運不絕也 ”。 進入自動機械時期 第一次工業(yè)革命 近代 機器人 9 ? 1662年，日本的竹田近江利用鐘表 技術(shù)發(fā)明 了自動機器玩偶，并在 大阪 的道頓堀演出 。瓦克遜的本意是想把生物的功能加以機械化而進行醫(yī)學上的分析。道羅斯。它是一個電動機器人，裝有 無線電發(fā)報機 ，可以回答一些問題，但該機器人不能走動。 1939年 美國紐約世博會上展出了西屋電氣公司制造的家用機器人 Elektro。 機器人三定律 Three Laws of Robotics A robot may not injure a human being or, through inaction, allow a human being to e to harm. 機器人不得傷害人類，或看到人類受到傷害而袖手旁觀。德沃爾制造出世界上第一臺 可編程的機器人 ，并在 1956年獲得美國專利。 自 1946年第一臺數(shù)字 電子計算機 問世以來，計算機取得了驚人的進步，向高速度、大容量、低價格的方向發(fā)展。 1961年， Unimation公司（通用機械公司）成立，生產(chǎn)和銷售了第一臺工業(yè)機器“ Unimate”，即萬能自動之意。與Unimation公司生產(chǎn)的 Unimate一樣成為真正商業(yè)化的工業(yè)機器人，并出口到世界各國，掀起了全世界對機器人和機器人研究的熱潮。 開始向人工智能進發(fā) 1968年 美國斯坦福研究所公布他們研發(fā)成功的機器人 Shakey。 19 1967年， Unimation公司第一臺噴涂用機器人出口到日本川崎重工業(yè)公司。 20 1973年 美國辛辛那提 .米拉克龍（ Cincinnati Milacron）公司推出了第一臺計算機控制的工業(yè)機器人 T3，可以力舉超過 100磅重的物體，并且可追蹤在裝配線上工件，被譽為“未來工具” 。 1982年， Westinghouse公司兼并 Unimation公司，隨后又賣給了瑞士的 Staubli公司。 ? 80年代， 將具有感覺、思考、決策和動作能力的系統(tǒng)稱為智能機器人 ，這是一個概括的、含義廣泛的概念。它具有人工智能，使用太陽能動力。同年，他還預(yù)言：“我要讓機器人擦地板，做飯，出去幫我洗車，檢查安全”。 Advanced ?? 新紀元 Step in ?? 進入 Innovative ?? 創(chuàng)新 Mobility ?? 移動工具 28 SONY公司的 QRIO Qrio的四個型號擁有各自不同的性格： Ken的性格為對宇宙及科學等感興趣的知識探求型，知識淵博且有獨到的見解，特長為猜謎及健談，具有與人自然交流的談話能力； Audrey屬于喜歡小孩子的穩(wěn)重和藹型，特長為朗讀連環(huán)畫，具有使人開心的對話技術(shù)； Charlie屬于喜歡電影及音樂的逗人開心型，擅長舞蹈與運動，能夠進行全身協(xié)調(diào)地運動控制，可以隨音樂起舞； Marco對時裝及藝術(shù)感興趣，活潑但“不夠穩(wěn)重”，特長為唱歌，可以根據(jù)聲音合成展示豐富的音樂內(nèi)容。 30 伊拉克戰(zhàn)爭中，美國馬薩諸塞州伯靈頓的 iRobot公司制造的 PackbotEOD炸彈處理型機器人在伊拉克戰(zhàn)場上大顯身手，幫助士兵排除炸彈。并向各個領(lǐng)域拓展，如航天、水下、排險、核工業(yè)等，機器人的感知技術(shù)得到相應(yīng)的發(fā)展，產(chǎn)生第二代機器人。 國際會議： ISIP、 IEEE——IROS、 ICRA 等。 1985年哈工大研制出國內(nèi)第一臺弧焊機器人（華宇 Ⅰ號）。 智能機器人是自動化領(lǐng)域的兩個分支之一。創(chuàng)建了我國第一個機器人工程研究開發(fā)中心。 37 ? 他是我國 機器人 事業(yè)的開拓者，在多種機器人的研究、開發(fā)、工程應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化方面作出了開創(chuàng)性的貢獻；創(chuàng)建國家機器人技術(shù)研究開發(fā)工程中心和中科院機器人學開放實驗室，為我國機器人學研究及機器人技術(shù)工程化建立了基地；參加“ 863”計劃的制訂， 1978年獲全國科學大會成果獎，中國科學院重大成果獎；我國第一臺計算機控制的示教再現(xiàn)機器人 SXJ1號， 1981年獲中國科學院科技進步二等獎；海人一號水下機器人樣機， 1987年獲中國科學院科技進步二等獎；中型水下機器人 RECONIV（ 300米水深、有纜）， 1991年獲中國科學院科技進步一等獎， 1992年獲國家科技進步二等獎。 1996年 7月 ， 國家科技領(lǐng)導(dǎo)小組批準將海洋高技術(shù)作為 863計劃的第八個領(lǐng)域 。 楊嘉墀 (chi) 中國科學院院士，著名 空間 自動控制專家。 39 ? 智能機器人主題的內(nèi)容和目標： ? 智能機器人體系結(jié)構(gòu)；智能機器人機構(gòu)；機器人智能控制；人工智能技術(shù)在機器人中的應(yīng)用；機器人視覺及非視覺傳感器；人機智能交互技術(shù)；機器人需要的其他技術(shù)。 學術(shù)會議：每兩年左右去辦一次大型全國性會議。它的成立標志著我國機器人競賽事業(yè)進入了一個新的階段。 43 機器人名詞的產(chǎn)生 封建神學 文藝復(fù)興 生理學和醫(yī)學 上帝造人說 → 法國 笛卡爾 人是機器 英國哲學家霍布斯 人不過是一架正立行走的機器：心臟是汲筒，四肢是杠桿，關(guān)節(jié)是齒輪，神經(jīng)是游絲 ? 人 機器 → ？ 相關(guān)定義與術(shù)語 44 Robot 機器人 —— 英文 robot ——來自捷克語 robota 而中文翻譯成 羅伯特，機器奴仆，機器助手， 也許更好 不強調(diào)它要有人態(tài)，不會產(chǎn)生錯覺 45 捷克語 robota “ 勞役、苦工” 波蘭語 robotnik “ 工人” 捷克斯洛伐克語 Robot 用來稱呼劇中的機器人 英語 robot 德語 robot 日語 ロボット 俄語 р о б о т 中國 機器人 ????? 46 機器人的定義 機器人問世已有幾十年 ， 但沒有一個統(tǒng)一的意見 。 美國家標準局：一種能夠進行編程并在自動控制下完成某些操作和移動作業(yè)任務(wù)或動作的機械裝置 。 中國：我國科學家對機器人的定義是： “ 機器人是一種自動化的機器 ， 這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力 ， 如感知能力 、 規(guī)劃能力 、 動作能力和協(xié)同能力 ， 是一種具有高度靈活性的自動化機器 ” 。 機器人集中了機械工程、材料科學、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制理論及人工智能等多學科的最新研究成果，代表了機電一體化的最高成就，是當代科學技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。 53 （ 2）微機電系統(tǒng) MEMS 目標任務(wù) 圍繞產(chǎn)業(yè)化支撐關(guān)鍵技術(shù) ， 開展設(shè)計方法與工具 、 制造工藝 、 封裝與檢測 、 集成技術(shù)等研究 ， 微器件與系統(tǒng)應(yīng)用推廣 。 55 （ 4）大型工程機械 目標任務(wù) 盾構(gòu) 與實際 3km施工應(yīng)用智能化機群工程機械的工程示范應(yīng)用 。 58 機器人分類 目前 ， 世界上已經(jīng)有了上萬種機器人 。 示教再現(xiàn)型機器人 通過引導(dǎo)或其它方式，先教會機器人動作，輸入工作程序，機器人則自動重復(fù)進行作業(yè)。 學習控制型機器人 機器人能 “ 體會 ” 工作的經(jīng)驗，具有一定的學習功能，并將所 “ 學 ” 的經(jīng)驗用于工作中。 可變順序機器人 按預(yù)定的順序及條件，依次控制機器人的機械動作。 感知型機器人 利用傳感器獲取的信息控制機器人的動作。 它能代替人完成具有大批量 、 高質(zhì)量要求的工作 ， 如汽車 、 摩托車 、 船舶制造 、 某些家電產(chǎn)品 、 化工等行業(yè)自動化生產(chǎn)線中的點焊 、 弧焊 、 噴漆 、 切割 、 電子裝配及物流系統(tǒng)的搬運 、 包裝 、 碼垛等作業(yè)的機器人 。當然，也可把機器人化機器稱之為智能機器或智能機械。目前，第二臺大型噴漿機器人已用于西安－合肥的鐵路隧道施工。另外對大斷面隧道，人工噴漿需要搭腳手架，影響施工進度，且費工費料。 多機器人系統(tǒng) Multirobot system 多智能體系統(tǒng) MultiAgent System (MAS) 73 機器人的 優(yōu)缺點 、 優(yōu)點 ? 能不知疲倦 、 不厭其煩的持續(xù)工作 ， 不會有心理問題； ? 具有比人更高的精確度 、 速度 ， 可以同時相應(yīng)多個激勵； ? 可以在危險環(huán)境下工作 ， 無需考慮生命保障或安全的需要； ? 無需舒適的環(huán)境 ， 如照明 、 空調(diào) 、 噪音隔離等； ? 其感知系統(tǒng)及其附屬設(shè)備具有某些人類所不具有的能力 。 75 機器人學科的知識構(gòu)成 坐標系統(tǒng)與坐標變換 運動學與動力學 機械工程與機電一體化 控制工程 機器視覺