【正文】 93 2）對策 加速我國國產(chǎn)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化 , 從 1993年開始 ,已將研制重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到工業(yè)機(jī)器人的開發(fā)應(yīng)用上，我國將采取應(yīng)用工程與支柱產(chǎn)業(yè)相互接軌的形式 ,選擇汽車、電子等有代表性的行業(yè) ,開辟幾個適合中國國情的應(yīng)用工程 ,拓建幾個不同類型的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。 在商業(yè)和旅游業(yè)中 導(dǎo)購機(jī)器人、導(dǎo)游機(jī)器人和表演機(jī)器人 都將得到發(fā)展。 水下和地底作業(yè)對于人來說是一項(xiàng)危險作業(yè) ,也是人類未解決的難題，水下和地下機(jī)器人將解決這個問題， 被用于海底和地底的探索與開發(fā)、海洋和地下資源的利用、水下作業(yè)與救生等?，F(xiàn)在的大多數(shù)機(jī)器人 ,由于在設(shè)計時未考慮與人共存 ,用的是金屬等硬材料。 新型機(jī)器人關(guān)鍵器件技術(shù)的發(fā)展 目前 ,機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展尚存在許多待解決的瓶頸問題，如驅(qū)動器、能源和控制器。 80 二 、 移動技術(shù) 新型移動機(jī)構(gòu)：適合非結(jié)構(gòu)環(huán)境的移動機(jī)構(gòu)； 運(yùn)動控制 ：建模 、 制導(dǎo) 、 導(dǎo)航 、 路徑規(guī)劃 。 缺點(diǎn) ? 替代了工人 ， 由此帶來經(jīng)濟(jì)和社會問題； ? 缺乏應(yīng)急能力； ? 靈活性 、 自適應(yīng)能力還欠缺； ? 設(shè)備費(fèi)用開銷較大 。 噴漿支護(hù)是現(xiàn)代建設(shè)施工中廣泛采用的支護(hù)方法。 工業(yè)機(jī)器人 Industrial Manipulator 69 機(jī)器人化機(jī)器是指在傳統(tǒng)機(jī)械中引入機(jī)器人技術(shù)，使其具有機(jī)器人的功能。但順序和條件可作適當(dāng)改變。 數(shù)控型機(jī)器人 不必使機(jī)器人動作，通過數(shù)值、語言等對機(jī)器人進(jìn)行示教，機(jī)器人根據(jù)示教后的信息進(jìn)行作業(yè)。 目的意義 增強(qiáng)自主設(shè)計與制造能力 ，帶動若干典型行業(yè)成套關(guān)鍵裝備發(fā)展 ， 抵制長期依賴進(jìn)口促進(jìn)國家城市 、 道路等方面基礎(chǔ)實(shí)施建設(shè)發(fā)展 。 50 共同屬性 有類人的功能 根據(jù)人的 編程 能 自動 的工作 人造的機(jī)器或機(jī)械電子裝置 如果并不刻意追求嚴(yán)格定義， 那可以認(rèn)為機(jī)器人是一種 具有擬人功能的、 可編程的、自動化的 機(jī)械電子裝置。 47 1987年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO)對工業(yè)機(jī)器人 的 定義：“ 工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動控制的操作和移動功能 ， 能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī) 。 宗旨是通過組織機(jī)器人比賽和技術(shù)研討，讓更多的群眾尤其是青少年朋友了解機(jī)器人，喜愛機(jī)器人，向他們普及現(xiàn)代科學(xué)知識，為我國的機(jī)器人事業(yè)培養(yǎng)更多的優(yōu)秀人才。 ? 研制能感知環(huán)境、自主決策和靈活動作的智能機(jī)器人；完成高精度裝配機(jī)器人；水下無纜作業(yè)機(jī)器人；惡劣環(huán)境下作業(yè)機(jī)器人；跟蹤國際機(jī)器人技術(shù)的前沿。 這時 ， 863計劃共有八個領(lǐng)域 、 20個主題 。領(lǐng)導(dǎo)研制了水下機(jī)器人系列產(chǎn)品，工業(yè)機(jī)器人、特種機(jī)器人。 國家 “ 863”計劃把機(jī)器人技術(shù)作為重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)來支持。 32 90年代 ， 機(jī)器人技術(shù)在發(fā)達(dá)國家應(yīng)用更為廣泛 ， 如軍用 、 醫(yī)療 、 服務(wù) 、 娛樂等領(lǐng)域 ， 并開始向智能型 （ 第三代 ）機(jī)器人發(fā)展 。 Qrio最吸引人的不是功能上的進(jìn)步，而是它完全模擬人類獨(dú)有的“性格”。它的行駛速度最快為每分鐘２英尺。 1990年， Cincinnati Milacron公司被瑞士 ABB公司兼并。 1968年，第一臺智能機(jī)器人 Shakey在斯坦福研究所誕生。 17 傳感器的應(yīng)用 1961年 恩斯特采用的 觸覺傳感器 1962年 托莫維奇和博尼在世界上最早的“靈巧手”上用到了 壓力傳感器 1963年 麥卡錫則開始在機(jī)器人中加入 視覺傳感系統(tǒng) 1965年 MIT推出了世界上第一個帶有視覺傳感器，能識別并定位積 木的機(jī)器人系統(tǒng) 1965年 約翰 15 1959年 德沃爾與美國發(fā)明家 約瑟夫 A robot must obey orders given it by human beings except where such orders would conflict with the First Law. 在不違反第一定律的前提下，機(jī)器人必須絕對服從人類給與的任何命令。 12 1920年，捷克作家卡雷爾 10 ? 1773年 ,在當(dāng)時的自動玩偶中，最杰出的要數(shù) 瑞士的鐘表匠杰克 8 1738年，法國天才技師杰克 公元前 2世紀(jì)，亞歷山大時代的古希臘人發(fā)明了 自動機(jī) 以水、空氣和蒸汽壓力為動力 的會動的雕像，可以自己開門、借助蒸汽唱歌。人工智能與機(jī)器人 2 機(jī)器人技術(shù)指標(biāo) 指標(biāo)體系與評價內(nèi)容 機(jī)器人分類 機(jī)器人發(fā)展史 機(jī)器人的定義 機(jī)器人相關(guān)主要技術(shù)與學(xué)科 機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn) 機(jī)器人化機(jī)器 . 機(jī)器人技術(shù)展望 3 機(jī)器人的模樣一定要像人嗎？ ? 有些人認(rèn)為，最高級的機(jī)器人要做的和人一模一樣，其實(shí)非也。 5 公元 25220年，東漢時期，發(fā)明了“記里鼓車”，它靠傳動齒輪和凸輪杠桿等機(jī)械驅(qū)動，車行一里，車上木人受凸輪的牽動，由繩索拉起木人右臂擊鼓，無需人手工測量計程。 戴 道 羅斯 和他的兒子利 卡佩克發(fā)表了科幻劇本《 羅薩姆的萬能機(jī)器人 》 。 A robot must protect its own existence as long as such protection does not conflict with the First or Second Law. 在不違反第一定律和第二定律的前提下，機(jī)器人必須盡力保護(hù)自己。 英格伯格 聯(lián)手制造出第一臺工業(yè)機(jī)器人。 霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室研制出 Beast機(jī)器人。 1972年， IBM公司開發(fā)出直角坐標(biāo)機(jī)器人。 22 ? 隨著計算機(jī)技術(shù)和 人工智能技術(shù) 的飛速發(fā)展，使機(jī)器人在功能和技術(shù)層次上有了很大的提高，移動機(jī)器人和機(jī)器人的視覺和觸覺等技術(shù)就是典型的代表。它專找?guī)r石爬，目的是搜集有關(guān)巖石成分的數(shù)據(jù)。 29 2023年 丹麥 iRobot公司推出了吸塵器機(jī)器人 Roomba，它擁有的數(shù)學(xué)運(yùn)算法自動設(shè)計行進(jìn)路線，可以能避開障礙，察覺陡坡以免摔下樓梯，還能在電量不足時，自動駛向充電座。 ? 隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展形成了新學(xué)科 — 機(jī)器人學(xué)。建立了 “ 機(jī)器人示范工程中心 ” 和機(jī)器人國家開放實(shí)驗(yàn)室（沈陽自動化所、哈工大、合肥機(jī)械所、上海交大、南開大學(xué)）。擔(dān)任國家“ 863”計劃自動化領(lǐng)域首席科學(xué)家期間，在領(lǐng)導(dǎo) CIMS方面獲得 國際 獎勵。 863計劃 王大珩 中國科學(xué)院院士，中國工程院院士，我國應(yīng)用光學(xué)及光學(xué)工程的主要奠基人之一。 40 ? 我國也建立了機(jī)器人學(xué)的學(xué)術(shù)組織，定期舉辦學(xué)術(shù)活動。同時通過機(jī)器人比賽和技術(shù)研討，也為推動和促進(jìn)機(jī)器人與自動化技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，為我國的快速持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。 日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)局：一種機(jī)械裝置 ， 在自動控制下 ， 能夠完成某些操作或者動作功能 。 51 （ 1）深海載人潛水器 目標(biāo)任務(wù) 7000米（全球 98％海域）中國（ 500 2023年下水工程應(yīng)用 目的意義 搶占國際海地資源 海洋資源開發(fā) 國家未來可持續(xù)發(fā)展 52 圖： 5000米載人深潛首試成功，“蛟龍”首破 4000米深度 “蛟龍”號載人潛水器 5000米級海試共進(jìn)行了 5次下潛，下潛深度分別為： 402505 5185184和 5180米。 56 盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī) 57 （ 5）仿人形機(jī)器人 目標(biāo)任務(wù) 綜合高技術(shù)演示平臺無電纜 ， 動態(tài)行走 ， 速度 多仿人形機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動 。 感覺控制型機(jī)器人 利用 傳感器 獲取的信息控制機(jī)器人的動作。 示教再現(xiàn)型機(jī)器人 通過手動或其它方式，先引導(dǎo)機(jī)器人動作，記錄下工作程序，機(jī)器人則自動重復(fù)進(jìn)行作業(yè)。 機(jī)器人化機(jī)器 例如無人駕駛振動壓路機(jī)、噴漿機(jī)器人、鑿巖機(jī)器人、盾構(gòu)機(jī)器人等等。但是人工進(jìn)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。 74 主要技術(shù)與相關(guān)科學(xué) 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(jī)身相關(guān)技術(shù)（能源、材料 …… ） 機(jī)器人相關(guān)學(xué)科 數(shù)學(xué)，物理學(xué)，理論力學(xué)，材料力學(xué)，流體力學(xué)（液壓、氣動），機(jī)械學(xué)，自動控制，電子與通訊，仿生學(xué)，人工生命等，還有 計算機(jī)，單片機(jī)， C語言、 C++、匯編語言等等。 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 。從仿生學(xué)角度看 ,21世紀(jì)將出現(xiàn)與人體執(zhí)行、感知和大腦類似的新的機(jī)器人器件和系統(tǒng) 86 專項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展 （ 1