【正文】 與圖像工程 語言與聲音識別 自學習與自組織 系統(tǒng)仿真 人工智能（專家系統(tǒng)，模糊推理，神經(jīng)網(wǎng)絡等） 人體工程學 多智能體系統(tǒng)等 76 機器人技術(shù)指標與性能評價 指標體系與評價內(nèi)容 l 自由度（ DOF） “ 這個機器人有幾個自由度？ ” ——絕對內(nèi)行問題 l 工作空間與 動作領域 l 定位精度 實現(xiàn)精度 ——實際值與理論值的差值 重復精度 ——重復定位的偏離情況 l 負載能力 （ 30kg臂僅能提 10kg物體） l 最大運動速度 空程高速 提高效率 l 自由度活動范圍 拉伸距離 轉(zhuǎn)動角度 l 存儲器容量 l 機器人自身重量 l 智能水平 77 機器人對控制系統(tǒng)的基本要求 多軸協(xié)調(diào) 位置高精度、無超調(diào) 大調(diào)速范圍（空程高速） 調(diào)速范圍＝工作時最大速度 /工作時 最小速度 動態(tài)響應快 系統(tǒng)剛性好 各軸速度誤差系數(shù)相近 有加減速控制（減少沖擊） 78 . 機器人技術(shù)展望 ? 伴隨信息技術(shù)的飛速發(fā)展，機器人日新月異 ? 機器人的進化絕對不會像人類進化那么漫長 ? 第一、第二、第三代、 …… ? 還不到半個世紀，機器人讓人刮目相看 人類如果是按等差級數(shù)進化， 那機器人將是按等比級數(shù)進化。 一 、 操作臂技術(shù) 1． 高速操作臂：機構(gòu) ， 伺服驅(qū)動 ， 動態(tài)控制方法； 2． 柔性操作臂：提高荷重比 （ ＜ 30∶ 10） ， 輕質(zhì)材料； 3． 冗余自由度臂； 4． 高精度 、 多自由度力控制：精密組裝； 5． 微型操作臂 。 81 當代機器人的最偉大成就 ? 1. 在現(xiàn)代化生產(chǎn)系統(tǒng)中的主力軍作用 ? 2. 在火星探測中的勇氣號與機遇號機器人 ? 3. 類人形機器人的研究突飛猛進 ? 4. 機器人在醫(yī)療領域的應用前景廣闊 ? 5. 機器人部隊將走向戰(zhàn)場 ? 6. 到 2023年，平均每個家庭將有 3個機器人 ? 家政服務，娛樂，子女教育，安全 …… 82 關于機器人前景的展望 ? 用藍領機器替代藍領工人 ? 白領階層也成為機器人替代的對象 ? 人類天才敗陣的例子屢見不鮮 ? 人與機器（人）的關系已經(jīng)成為社會學家關注的重點 ? 21世紀人如何與機器人和諧共處？ 83 人類 機器人 制 約 服 務 人類與機器的關系是服務與制約 是辯證的和變化的 服 務 制 約84 機器人技術(shù)發(fā)展方向 智能機器人的發(fā)展 （ 1）具有 感知功能的機器人和具有自主功能的智能機器人 技術(shù)將迅速發(fā)展，計算機的小型化與智能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化將促使智能機器人的發(fā)展。 （ 2）微型機器人將會首先在醫(yī)療、軍事、環(huán)境、空間等科技領域得到應用。這種技術(shù)包括網(wǎng)絡遙操作控制技術(shù)、眾多信息組的壓縮與擴展方法及傳輸技術(shù)等。 (5) 軟機器人技術(shù) 許多特種機器人 ,特別是用于醫(yī)療和護理、休閑和娛樂等場合時 ,經(jīng)常處于與人共存的環(huán)境中。機器人將成為人類多才多藝和聰明伶俐的“伙伴” ,更加廣泛地參與人類各方面的生產(chǎn)活動和社會生活。目前， 航天飛機已經(jīng)將艙外作業(yè)機器人帶入太空進行太空作業(yè)，火星探測車已被送到火星表面上 ,并成功地完成了預定的探測任務。在未來戰(zhàn)爭中將會出現(xiàn)機器人對機器人的戰(zhàn)斗。 在醫(yī)院 ,機器人可以從事手術(shù)、化驗、運輸、康復及病人護理 等作業(yè)。機器人不再是只用于生產(chǎn)作業(yè)的工具 ,大量的服務機器人、表演機器人、科教機器人、機器人玩具和機器人寵物將進入人類社會 ,使人類生活更加豐富多彩。 人民生活水平的提高和國防力量的強大，對非制造環(huán)境下的機器人技術(shù)和裝備開發(fā)提出了迫切需求。 中國機器人的發(fā)展應以市場為導向 ,以技術(shù)為驅(qū)動 ,沿著知識創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、機制創(chuàng)新的路子 ,向著提高對國民經(jīng)濟的貢獻率和增強綜合國力的目標 ,努力開拓前進。 開展先進機器人技術(shù)研究 , 開發(fā)更高級、更具有自主性的智能工業(yè)機器人，把機器人技術(shù)推廣到更多的工業(yè)自動化生產(chǎn)領域和其他更廣泛的應用領域。 改革開放的深入及與國際市場的接軌 ,新產(chǎn)品、新工藝的要求需要有新的裝備來武裝制造業(yè)。智能機器人玩具和智能機器人寵物的種類將不斷增加。在 21世紀 ,服務機器人將進入家庭和服務產(chǎn)業(yè)。 水下和地底作業(yè)對于人來說是一項危險作業(yè) ,也是人類未解決的難題 90 3）機器人將在未來戰(zhàn)爭中發(fā)揮重要作用 軍用機器人可以是一個武器系統(tǒng) ,如機器人坦克、自主式地面車輛、掃雷機器人等 ,也可以是武器裝備上的一個系統(tǒng)或裝置 ,如軍用飛機的“副駕駛員”系統(tǒng)、艦船作戰(zhàn)管理系統(tǒng)、武器裝備的自動故障診斷與排除系統(tǒng)、坦克炮裝彈機器人系統(tǒng)等。 機器人將成為人類社會生產(chǎn)活動的“主勞力”，人類將從繁重的、重復單調(diào)的、有害健康和危險的生產(chǎn)勞動中解放出來 ,從而有更多的時間去學習、研究和創(chuàng)造。軟機器人技術(shù)要求其結(jié)構(gòu)和相應的控制以及所用的傳感器 ,在機器人意外地碰撞人或相互碰撞時是“軟”的 ,增強人對機器人的安全感和親近感?；诙鄠鞲?、多媒體和虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實 (或臨場感 )的虛擬遙控操作和人機交互 ,將成為需要共同發(fā)展的一項技術(shù)。從仿生學角度看 ,21世紀將出現(xiàn)與人體執(zhí)行、感知和大腦類似的新的機器人器件和系統(tǒng) 86 專項技術(shù)的發(fā)展 （ 1）到 21世紀 ,機器人的種類將大量增加，機器人種類的多樣性和機器人應用的廣泛性 ,要求 機器人系統(tǒng)逐漸走向標準化、模塊化、開放化和網(wǎng)絡化。具有像人的四肢、靈巧的雙手、雙目視覺、力覺及觸覺感知功能的仿人型智能機器人將被研制成功 ,并得到應用。 三 、 感知技術(shù) 視覺：圖像識別與處理； 手眼協(xié)調(diào)； 接觸覺小型化； 多信息融合 。 未來會是什么樣？ 79 進入 90年代后 ,機器人數(shù)量增長速度下降 ,但由于 人工智能 、 計算機科學 、 傳感器技術(shù)的長足進步 ， 使機器人技術(shù)研究在高水平上進行 。 74 主要技術(shù)與相關科學 主要技術(shù) 操作技術(shù)（手） 移動技術(shù)（減少死區(qū)） 傳感技術(shù) 控制與決策技術(shù) 通訊及信息處理技術(shù) 機身相關技術(shù)（能源、材料 …… ） 機器人相關學科 數(shù)學，物理學，理論力學，材料力學，流體力學（液壓、氣動），機械學，自動控制，電子與通訊，仿生學，人工生命等，還有 計算機，單片機， C語言、 C++、匯編語言等等。 71 自帶各種必要的傳感器、控制器 ,在運行過程中無外界人為信息輸入和控制的條件下 ,可以獨立完成一定的任務 自主機器人 Autonomous robot 智能機器人 Intelligent robot 72 復雜的作業(yè)由單一機器人已難以完成，需要多個機器人協(xié)調(diào)與合作共同完成。但是人工進行噴漿時，回彈造成的飛沙走石使工人不敢抬頭睜眼，致使噴槍無法保持與受噴面垂直，也無法使噴槍口與受噴面保持最佳距離。 70 山東科技大學機器人研究中心（ 現(xiàn)在團隊在我校控制學院 ）從 1994年開始著手“噴漿機器人”的研制。 機器人化機器 例如無人駕駛振動壓路機、噴漿機器人、鑿巖機器人、盾構(gòu)機器人等等。 智能機器人 機器人具有感知和理解外部環(huán)境的能力，即使環(huán)境發(fā)生變化，也能夠成功的完成任務。 示教再現(xiàn)型機器人 通過手動或其它方式，先引導機器人動作，記錄下工作程序，機器人則自動重復進行作業(yè)。 60 按替代人的器官類型分 操作機器人（手 —— manipulator） 移動機器人（腿 —— lootive robot） 視覺機器人（眼 —— visual robot） ……….. 按與環(huán)境相關程度分 固定臂機器人 Fixed Arm Robot 可移動 機器人 Mobile Robot 61 按其構(gòu)成機構(gòu)分 直角坐標機器人 Cartesian coordinate 圓柱坐標機器人 Cylindrical coordinate 極坐標機器人 Polar coordinate 多關節(jié)型機器人 Articulated robot 并聯(lián)關節(jié)機器人 Parallel linked robot 串并聯(lián)關節(jié)機器人 Hybrid linked robot 按其驅(qū)動方式分 液壓機器人 Hydraulic robot 氣動機器人 Pneumatic robot 電動機器人 Electrical robot 62 按運動方式分 點位控制型機器人 受控運動方式為自一點位目標移向另