【文章內(nèi)容簡介】 的可操作性。人們試著在機器人上安裝各種各樣的傳感器，包括1961年恩斯特采用的觸覺傳感器，托莫維奇和博尼1962年在世界上最早的“靈巧手”上用到了壓力傳感器，而麥卡錫1963年則開始在機器人中加入視覺傳感系統(tǒng)，并在1965年，幫助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器人系統(tǒng)。1965年約翰霍普金斯大學應用物理實驗室研制出Beast機器人。Beast已經(jīng)能通過聲納系統(tǒng)、光電管等裝置，根據(jù)環(huán)境校正自己的位置。20世紀60年代中期開始，美國麻省理工學院、斯坦福大學、英國愛丁堡大學等陸續(xù)成立了機器人實驗室。美國興起研究第二代帶傳感器、“有感覺”的機器人，并向人工智能進發(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。它帶有視覺傳感器，能根據(jù)人的指令發(fā)現(xiàn)并抓取積木,不過控制它的計算機有一個房間那么大。Shakey可以算是世界第一臺智能機器人，拉開了第三代機器人研發(fā)的序幕。1969年 日本早稻田大學加藤一郎實驗室研發(fā)出第一臺以雙腳走路的機器人。加藤一郎長期致力于研究仿人機器人，被譽為“仿人機器人之父”。日本專家一向以研發(fā)仿人機器人和娛樂機器人的技術見長，后來更進一步，催生出本田公司的ASIMO和索尼公司的QRIO。1973年 世界上第一次機器人和小型計算機攜手合作，就誕生了美國Cincinnati Milacron公司的機器人T3。1978年 美國Unimation公司推出通用工業(yè)機器人PUMA，這標志著工業(yè)機器人技術已經(jīng)完全成熟。PUMA至今仍然工作在工廠第一線。1984年 英格伯格再推機器人Helpmate，這種機器人能在醫(yī)院里為病人送飯、送藥、送郵件。同年，他還預言：“我要讓機器人擦地板，做飯，出去幫我洗車，檢查安全”。1998年 丹麥樂高公司推出機器人(Mindstorms)套件，讓機器人制造變得跟搭積木一樣，相對簡單又能任意拼裝，使機器人開始走入個人世界。1999年 日本索尼公司推出犬型機器人愛寶(AIBO)，當即銷售一空，從此娛樂機器人成為目前機器人邁進普通家庭的途徑之一。2002年 丹麥iRobot公司推出了吸塵器機器人Roomba，它能避開障礙，自動設計行進路線，還能在電量不足時，自動駛向充電座。Roomba是目前世界上銷量最大、最商業(yè)化的家用機器人。2006年 6月，微軟公司推出Microsoft Robotics Studio，機器人模塊化、平臺統(tǒng)一化的趨勢越來越明顯，比爾蓋茨預言，家用機器人很快將席卷全球。工業(yè)機器人可用于承擔常規(guī)的、冗長乏味的裝配線工作，或執(zhí)行那些對工人也許有危害的工作。例如，在第一代工業(yè)機器人中，曾有一臺被用于更換核電廠的核燃料棒,從事這項工作的工人可能會暴露在有害量的放射線下。工業(yè)機器人也能夠在裝配線上操作——安裝小型元件，例如將電子元件安裝在線路板上。為此，工人可以從這種冗長乏味任務的常規(guī)操作中解放出來。通過編程的機器人還能去掉炸彈的雷管、為殘疾者服務以及在我們社會的眾多應用中發(fā)揮作用。目前國際機器人界都在加大科研力度，進行機器人共性技術的研究，并朝著智能化和多樣化方向發(fā)展。主要研究內(nèi)容集中在以下9個方面：1．工業(yè)機器人操作機結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計技術：探索新的高強度輕質(zhì)材料，進一步提高負載/自重比，同時機構(gòu)向著模塊化、可重構(gòu)方向發(fā)展。2．機器人控制技術：重點研究開放式，模塊化控制系統(tǒng)，人機界面更加友好，語言、圖形編程界面正在研制之中。機器人控制器的標準化和網(wǎng)絡化，以及基于PC機網(wǎng)絡式控制器已成為研究熱點。編程技術除進一步提高在線編程的可操作性之外，離線編程的實用化將成為研究重點。3．多傳感系統(tǒng)：為進一步提高機器人的智能和適應性，多種傳感器的使用是其問題解決的關鍵。其研究熱點在于有效可行的多傳感器融合算法，特別是在非線性及非平穩(wěn)、非正態(tài)分布的情形下的多傳感器融合算法。另一問題就是傳感系統(tǒng)的實用化。4．機器人的結(jié)構(gòu)靈巧，控制系統(tǒng)愈來愈小，二者正朝著一體化方向發(fā)展。5．機器人遙控及監(jiān)控技術，機器人半自主和自主技術，多機器人和操作者之間的協(xié)調(diào)控制，通過網(wǎng)絡建立大范圍內(nèi)的機器人遙控系統(tǒng)，在有時延的情況下，建立預先顯示進行遙控等。6．虛擬機器人技術：基于多傳感器、多媒體和虛擬現(xiàn)實以及臨場感技術，實現(xiàn)機器人的虛擬遙操作和人機交互。7．多智能體（multiagent）調(diào)控制技術：這是目前機器人研究的一個嶄新領域。主要對多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的通信與磋商機理，感知與學習方法，建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進行研究。8．微型和微小機器人技術（micro/miniature robotics）:這是機器人研究的一個新的領域和重點發(fā)展方向。過去的研究在該領域幾乎是空白，因此該領域研究的進展將會引起機器人技術的一場革命，并且對社會進步和人類活動的各個方面產(chǎn)生不可估量的影響，微小型機器人技術的研究主要集中在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運動方式、控制方法、傳感技術、通信技術以及行走技術等方面?！?．軟機器人技術（soft robotics）:主要用于醫(yī)療、護理、休閑和娛樂場合。傳統(tǒng)機器人設計未考慮與人緊密共處，因此其結(jié)構(gòu)材料多為金屬或硬性材料，軟機器人技術要求其結(jié)構(gòu)、控制方式和所用傳感系統(tǒng)在機器人意外地與環(huán)境或人碰撞時是安全的，機器人對人是友好的。機器人在我國未來20年必得到跨越式發(fā)展。理由有三：，近幾年的國民生產(chǎn)總值年平均增長率更是保持在9%左右，人民消費水平大大提高，作為制造業(yè)主力的農(nóng)民工也從早期的解決溫飽問題到現(xiàn)在對薪資和工作條件提出了更高要求。這些情況使得許多企業(yè)從勞動密集型向技術密集型轉(zhuǎn)變，對產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求。利用機器人技術無疑是發(fā)展的大方向！，給社會帶來了長足發(fā)展。而隨著我國機器人知識的普及，利用機器人技術提升我國工業(yè)發(fā)展水平，從制造大國向強國轉(zhuǎn)變，提高人民生活質(zhì)量成為了全社會的共識。，國家政府對工業(yè)機器人的研發(fā)和應用及給予了大力的支持，機器人進口量連年成倍增長。1 機器人性能不斷提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修），而單機價格不斷下降。2 機械結(jié)構(gòu)向模塊化可重構(gòu)化發(fā)展。例如關節(jié)模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統(tǒng)三位一體化；有關節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機器人。3 機器人控制系統(tǒng)向基于 PC機的開放型控制器方向發(fā)展，便于標準化，網(wǎng)絡化；器件集成度提高，控制柜日漸小巧，采用模塊化結(jié)構(gòu)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。4 機器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，視覺、力覺、聲覺、觸覺等多傳感器的融合技術在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應用。5 機器人化機械開始興起。從94年美國開發(fā)出“虛擬軸機床”以來這種新型裝置已成為國際研究的熱點之一，紛紛探索開拓其實際應用的領域。 參考文獻[1] [M].北京:科學出版社，2001. [2] 遲建男，[J].機器人， 2004,26（1）：9296.[3] [M].遼寧：科學技術出版社,1993. [4] [M].北京：中國科學技術出版社，1989.[5] 羅榮華，[J].2004,26（2）：182186. [6] [D].長沙：中南大學信息科學與工程學院，2007. [7] [J].機器人，2001,23（6）：481485. [8] [M].北京：清華大學出版社，2000.[9] Murphy R [M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.[10]馬建光，[J].北京理工大學學報，2003,23（3）：317321.[11]魏芳，[J].機器人，2001,23（5）：400403.[12]張毅，[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007.[13]于金霞、王璐、蔡自興等，位置環(huán)境中移動機器人自定位技術[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.[14][J].控制理論與應用，2009,26（7）：819.[15]徐德，、定位與控制[M].北京：科學出版社，2008.[16]丹尼斯克拉克，[M].北京：科學出版社，2004.[17]王志文、郭戈，移動機器人導航技術現(xiàn)狀與展望[J].機器人，2003,25（5）：193197.[18]王炎、周大威，移動服務機器人的展望現(xiàn)狀及我們的研究[J].電氣傳動，2000，（4）：37.[19]Craig J [M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.[20]李磊、葉濤、譚明等，移動機器人技術研究現(xiàn)狀與未來[J].機器人，2002,24（5）：475480.[21][J].機械與電子，2006，（12）：6365.[22][J].機器人技術與應用，2004，（2）：1014.[23]肖雄軍，[J].自動化博覽，2004，（6）：15.[24][J].機器人，2007,29（3）：274279.[25]李金山，李琳，[J].中國科技信息，2005，（5）：18.[26][J].機器人，2003,25（5）：394398.[27]Elfes Occupancy grids for mobile robot perception and navigation[J].Computer,1989,22(6):4657.[28]Thrun metrictopological maps for indoor mobile robot navigation[J].Artificial Intelligence,1998,99(1)：2131.[29]Fox localization:a probabilistic framework for mobile robot localization and navigation[D].Bonn,Germany:University of Bonn,1998.[30]Zhang flexible new technique for camera calibration[J].IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,2000,22(11):1518.[31]McGeer dynamic walking[J].International Journal of Robotics Research,1990,9(2):6282外文翻譯譯文題目 移動機器人車輛 原稿題目 Mobile Robot Vehicles 原稿出處 Peter ,vision and control[M].Australia: Springer Tracts in Advanced Robotics,2011 移動機器人車輛 這一章討論如何移動機器人平臺,它帶來一個隨時間變化的函數(shù)來控制。有許多不同的類型，如61頁到63頁所示的機器人平臺。但我們在本章將考慮只有兩種機器人平臺具有重要意義。第一種平臺是一個輪子，像一輛汽車,在二維世界運行。它可以改變輪子的角度使汽車向前或向后移動并控制方向的變化。第二個平臺是一個直升機,在三維運動中，這是一種典型的機器人直升機正變得越來越流行。平臺就像一個機器人，因為他們可以很容易地被模仿和控制。 我們已經(jīng)談到的多樣性和移動機器人的運動方式，在這個部分中我們將討論有關機器人平臺的靈活性與及它如何在空間