【文章內(nèi)容簡介】 際機器人比賽等，比賽的內(nèi)容非常豐富，包括表演賽、跳遠、走迷宮、相撲、打乒乓球等，這些比賽深深地吸引著機器人愛好者和大中學(xué)生，也推動了機器人技術(shù)的發(fā)展。 圖6 FIRACup機器人足球賽 圖7 RoboCup足球機器人（b）仿生娛樂機器人 索尼公司多年來一直致力于娛樂機器人的研究開發(fā)，2004年推出的最新研究的仿人形娛樂機器人QRIO（見圖8）不僅會奔跑，而且還可以跳躍。靜止、步行、奔跑、跳躍這一系列動作它能做得非常流暢。它有很強的平衡能力，只要你從前面推它，它就會邊后退邊尋找平衡點，同時將外力化解掉。QRIO還會抓球、傳球和投球。 圖8索尼仿人機器人QRIO 圖9索尼機器狗AiboERS7索尼的另外一款仿狗的娛樂機器人AiboERS7（如圖9），其具有35萬像素彩色照相機(CMOS圖像傳感器)，可辨別出骨頭的顏色和形狀。距離傳感器可感知物體的距離和腳下的段差。加速度傳感器可感知身體的傾斜。另外，韓國、美國、英國、意大利、德國、俄羅斯、新加坡也都進行了研究，并研制出了各種各式各樣的娛樂型機器人。目前在娛樂機器人方面，日本和韓國占有一定的優(yōu)勢，產(chǎn)業(yè)化也比較好。（3）無人化軍用機器人在無人系統(tǒng)方面，典型代表為美國研制的 RQ4全球鷹無人機，作為目前最先進的無人機，該無人機搭載先進偵察傳感系統(tǒng)，實現(xiàn)與美軍現(xiàn)有指揮控制系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)傳輸，2003年美國聯(lián)邦航空管理局授權(quán)全球鷹在國內(nèi)領(lǐng)空實施飛行任務(wù)，并在伊拉克、阿富汗戰(zhàn)場上得到了廣泛應(yīng)用另外，包括火力偵察兵、X47B 無人艦載機 (見圖10) 等也已裝備或正在完善功能，未來無人機將朝著隱蔽性、高機動、超長時間滯空、智能避障、多無人系統(tǒng)聯(lián)合作戰(zhàn)方向發(fā)展。圖10 X47B 無人艦載機進行測試還有利用仿動物技術(shù)的軍用機器人，由 MIT 人員成立的波士頓動力公司率先突破四足機器人復(fù)雜動力學(xué)建模、控制與驅(qū)動問題，于 2005 年推出了首款 BigDog四足大狗機器人，在此基礎(chǔ)上， 2011年研制成功速度最快的四腿機器人 Cheetah, 陸地行走速度達到每小時29公里. 其研制的另一款四足機器人AlphaDog(見圖 11) 可以搬運重約 180 公斤的物品, 同時還可以利用感應(yīng)器朝著指定地點前進, 在沒有燃料補給的情況下可以步行約 32 公里。機器大狗為作戰(zhàn)人員在危險地形攜帶軍用物資，為作戰(zhàn)人員提供必需的安全保障，減少人員的傷亡。圖 11 軍用大狗機器人（4）助老助殘機器人德國的Care0BotⅡ是幫助殘疾人和老年人獨立生活的移動家庭看護系統(tǒng)。它可以擺放座椅、拿飲料、控制空調(diào)和報警；可以從床上或椅子上支撐用戶起身，智能輔助行走；還可以管理視頻電話、電視等，與醫(yī)療和公共服務(wù)機構(gòu)通信，檢測危險信號并緊急呼救。愛爾蘭的VAPAMAID、日本的RFID和Walking?Helper導(dǎo)航機器人可以幫助老年人和弱視者獨立行走。這類機器人一般帶有環(huán)境感知和傳感器實現(xiàn)導(dǎo)航、避障，可以根據(jù)用戶的行走習(xí)慣設(shè)定工作參數(shù)，具有操作和信息反饋的人機接口。在改善老年與殘疾人行走與出行方面，傳統(tǒng)的輪椅、助行、代步工具正被智能輪椅（或稱為智能輪椅式移動機器人）、智能助行器（或稱為智能助行機器人）所代替。以智能輪椅形式出現(xiàn)的移動服務(wù)機器人作為智能移動機器人和康復(fù)機器人的一個交叉分支，目前正受到越來越多的重視。德國不來梅大學(xué)研制了用于輔助殘疾人的半自主輪椅機器人，該系統(tǒng)是將一個MANUS機器人手臂安裝在輪椅上，由語音識別系統(tǒng)控制，輪椅的正前方安裝了電子托盤，左面裝有一個平板顯示器，系統(tǒng)以程序化運動和用戶控制運動兩種模式工作。在FRIENDⅠ的基礎(chǔ)上，不來梅大學(xué)在2004年推出了智能化更高、人性化更好的FRIENDⅡ，該系統(tǒng)集成了ATMEC?Robotic?GmbH公司生產(chǎn)的模塊化手臂和5指手抓，并利用視覺伺服幫助殘疾人操作手臂。韓國在2001年和2004年分別研制出了兩種輪椅機器人：KOREASⅠ和KOREASⅡ。KOREASⅠ是在電動輪椅上安裝了一個6自由度手臂的智能康復(fù)系統(tǒng)，手臂末端裝彩色攝像機、力/力矩傳感器來感知環(huán)境，可以用10個按鍵手動控制機器臂，或用簡單口令操作機器人。KOREASⅡ是在KOREASⅠ基礎(chǔ)上進行改進的一套系統(tǒng)，它重點解決了人機交互技術(shù)，可根據(jù)不同傷殘程度選擇。眼鼠標(biāo)可感知眼球的運動來指向特定對象，并單擊屏幕上的按鈕，用生物信號識別方式控制機器臂。根據(jù)WTEC評估結(jié)果，美國在如下領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位：機器人室外導(dǎo)航、機器人體系結(jié)構(gòu)（控制、機構(gòu)和計算的集成）、以及部分服務(wù)和個人機器人領(lǐng)域。日本和韓國在機器人移動技術(shù)、人形機器人和部分服務(wù)和個人機器人（包括娛樂）領(lǐng)域處于領(lǐng)先位置。歐洲在結(jié)構(gòu)化環(huán)境的移動技術(shù)，包括城市交通領(lǐng)域保持領(lǐng)先。歐洲還在助老和家庭服務(wù)機器人領(lǐng)域資助了重大計劃。澳大利亞在定位和導(dǎo)航的理論和應(yīng)用方面具有優(yōu)勢。 我國服務(wù)機器人的研究現(xiàn)狀我國服務(wù)機器人產(chǎn)品嶄露頭角. 目前已初步形成了水下自主機器人、消防機器人、搜救排爆機器人、仿人機器人、醫(yī)療機器人、機器人護理床和智能輪椅、烹飪機器人等系列產(chǎn)品, 展示出一定的市場前景。仿人機器人進入北京與廣州科技館, 體現(xiàn)了綜合技術(shù)世界前列的水平，其中北京理工大學(xué)研制的 “匯童”BHR及浙江大學(xué)研制的 Wu amp。 Kong 仿人機器人連續(xù)對打乒乓球最高可達110回合， 機器人與人對打最高可達 140 回合，其中的相關(guān)傳感、伺服、驅(qū)動控制技術(shù)也得到了發(fā)展。在水下機器人方面，2011 年 7 月 26 日, 由中國船舶重工集團公司 702 所、中國科學(xué)院沈陽自動化研究所和聲學(xué)研究所等多家國內(nèi)科研機構(gòu)與企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，攻克了中國在深海技術(shù)領(lǐng)域的近底自動航行和懸停定位、高速水聲通信、充油銀鋅蓄電池容量等一系列技術(shù)難關(guān)，設(shè)計完成的7000米級“蛟龍?zhí)枴表樌瓿?000米海試。另外北京航空航天大學(xué)機器人研究所在仿生水下機器魚方面取得了進展，研制的SPC系列機器魚在長航時、高機動性等方面獲得突破，并應(yīng)用于水質(zhì)檢測。國內(nèi)在工業(yè)機器人研究方面，主要以企業(yè)研究成果為主，如沈陽新松機器人自動化股份有限公司在焊接機器人及自動導(dǎo)引車(AGV)等方面取得重要市場突破，哈爾濱博實自動化股份有限公司主要在自動包裝與碼垛機器人方面進行相關(guān)機器人產(chǎn)品開發(fā)，廣州數(shù)控設(shè)備有限公司研發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)的RB 系列工業(yè)機器人，昆山華恒焊接股份有限公司側(cè)重于焊接機器人研究，上海沃迪科技聯(lián)合上海交通大學(xué)機器人研究所研制成功了碼垛機器人并推向市場，值得一提的是，天津大學(xué)在并聯(lián)機器人上取得了重要進展，相關(guān)技術(shù)獲得美國專利。另外，安徽巨一自動化、海爾哈工大機器人技術(shù)有限公司、常州銘賽、蘇州博實、南京埃斯頓、安徽埃夫特智能裝備、北京博創(chuàng)興盛、青島科捷自動化等在工業(yè)機器人整體或是核心部件方面也進行了研究和市場化產(chǎn)業(yè)推廣。在醫(yī)療康復(fù)機器人研究方面，北京航空航天大學(xué)機器人研究所聯(lián)合海軍總醫(yī)院，在國內(nèi)率先進行醫(yī)療腦外科機器人研究，突破了