【正文】
和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機上已編好的作業(yè)程序文件,通過RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機器人控制柜。示教輸入型的示教方法有兩種:一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒),將指令信號傳給驅(qū)動系統(tǒng),使執(zhí)行機構(gòu)按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍;另一種是由操作者直接領動執(zhí)行機構(gòu),按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時,工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時,控制系統(tǒng)從程序存儲器中檢出相應信息,將指令信號傳給驅(qū)動機構(gòu),使執(zhí)行機構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動作。示教輸入程序的工業(yè)機器人稱為示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人。具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業(yè)機器人,能在較為復雜的環(huán)境下工作;如具有識別功能或更進一步增加自適應、自學習功能,即成為智能型工業(yè)機器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應環(huán)境,并自動完成更為復雜的工作。清潔機器人的涵蓋范圍廣泛,依照IFR World Robotic的分類,可分為產(chǎn)業(yè)型與家用型兩大類,在產(chǎn)業(yè)型方面例如地板清潔(吸塵與洗地)、風管空調(diào)系統(tǒng)清潔、除草、大樓窗戶清洗、水箱清潔等。目前為止應用最成功的仍屬地板清潔型機器人,包括機場、大賣場、工廠、飯店大廳等大范圍面積的場所,原因在于地板屬于2D幾何平面,技術(shù)相對較為單純。而家用型的地板清潔機器人(吸塵器)在近年來則快速竄起,成為市場主流產(chǎn)品,根據(jù)IFR World Robotics 2005的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,服務型機器人中,清潔機器人仍是主要應用。其中家用清潔機器人更占整體服務型機器人的95%以上,其中20052008年更可高達447萬臺。家用型清潔機器人受到熱烈歡迎的主要原因在于已開發(fā)與開發(fā)中國家多以雙薪家庭為主,并逐漸走向少子化與高齡化的趨勢,在家庭人口結(jié)構(gòu)變少的情況下,清潔工作的替代便成為新興市場發(fā)展的重要需求,遂使的清潔機器人成為各國爭相投入的技術(shù)研發(fā)重點。隨著自動化技術(shù)與人工智能的快速發(fā)展,機器人在人類的環(huán)境中扮演越來越重要的腳色。傳統(tǒng)上機器人的應用層面多集中于工業(yè)化的生產(chǎn)系統(tǒng)與制造流程上,專門應付長時間作業(yè)、大量重復性動作、系統(tǒng)復雜且需要精密控制、高危險性等工作上。而近年來的演進則漸漸朝向服務型機器人的方向快速蓬勃發(fā)展。那么在我們身邊有什么樣的機器人呢? 生活中常見的工業(yè)機器人有如下幾種:點焊機器人,這主要是針對汽車生產(chǎn)線,提高生產(chǎn)效率,提高汽車焊接的質(zhì)量,降低工人的勞動強度的一種機器人。它的特點是通過機器人對兩個鋼板進行點焊的時候,需要承載一個很大的焊鉗,一般在幾十公斤以上,那么它的速度要求在每秒鐘一米五到兩米這樣的高速運動,所以它一般來說有五到六個自由度,負載三十到一百二十公斤,工作的空間很大,大概有兩米,這樣一個球形的工作空間,運動速度也很高,那么自由度的概念,就是說,是相對獨立運動的部件的個數(shù),就相當于我們?nèi)梭w,腰是一個回轉(zhuǎn)的自由度,我們大臂可以抬起來,小臂可以彎曲,那么這就三個自由度,同時腕部還有一個調(diào)整姿態(tài)來使用的三個自由度,所以一般的機器人有六個自由度,就能把空間的三個位置,三個姿態(tài),機器人完全實現(xiàn),當然也有小于六個自由度的,也有多于六個自由度的機器人,只是在不同的需要場合來配置?;『笝C器人也是工業(yè)機器人中一個最重要的方面,像我們汽車的后橋,進行焊接的時候,它連續(xù)焊接,所以它的特點是連續(xù)軌跡控制,所以它要求的軌跡精度要求非常高,一般來說也是五到六個自由度,由于它焊槍比較小,所以在五到十公斤就可以了,這個方面是在國際和國內(nèi)應用非常大的一類機器人,在另一方面像搬運和鉚接,這些工作場合下,像搬運,主要是要求機器人有很高的速度,承載能力很多、很強,像日本的大庫機器人,它可以承載三百公斤,抓取、來進行搬運和碼垛。醫(yī)療機器人,是近五年來發(fā)展比較迅速的一個新的應用領域,那么這個也可以看到幾個方面,包括人是一個非常珍貴的生物,那么包括人的眼球、神經(jīng)、血管都很精細,那么如果人手術(shù)的時候,醫(yī)生來手術(shù),一個是疲勞,另一個人手操作的精度還是有限的,那么這是在德國,一些大學里面,面向人的脊椎,如腰間盤突出這種病,進行識別以后,能夠自動地用機器人來輔助進行定位,進行操作和手術(shù)。還有一類叫康復機器人,康復機器人像比方說,現(xiàn)在發(fā)病量比較大的是偏癱和半身不遂這種病患,當他恢復治療完以后,需要對他的肢體進行鍛煉和恢復,那么如果醫(yī)生是有限的,不可能一個醫(yī)生,天天給一個病人進行按摩或牽引這樣的工作,那么家庭的人員都上班,沒有時間照顧,那么用一個機器人,可以對他的手進行牽動,天天強迫他進行鍛煉,使人的肌肉的恢復達到最好,更為精細的工作像很多大學和一些醫(yī)院在開發(fā)像人的腦手術(shù),這個是很危險的事情,但是,已經(jīng)得到了很好的例證,包括北航開發(fā)出了對人腦的定位和鉆孔這樣的工作,還包括像美國已經(jīng)有一千多例機器人對人眼球進行手術(shù),這樣的機器人,還包括通過遙控操作的辦法,實現(xiàn)對人的胃腸這種手術(shù),大家在電視里邊看到,一個機械手,大概有手指這樣粗細的一個機械手,通過插入腹臟以后,人在屏幕上操作這個機器手,同時對它用激光的方法對病灶進行激光的治療,這樣的話,人就不用很大幅度地破壞人的身體,這實際對人的一種解放,是非常好一種機器人,醫(yī)療機器人它也很復雜,一方面它完全自動去完成各種工作,是有困難的,一般來說都是人來參與,這是美國開發(fā)的一個林白手術(shù)這樣一個例子,人通過在屏幕上,通過一個遙控操作手來控制另一個機械手,實現(xiàn)通過對人的腹腔進行手術(shù),前幾年我們國家展覽會上,美國已經(jīng)成功的實現(xiàn)了對人的心臟瓣膜的手術(shù)和搭橋手術(shù),這已經(jīng)在機器人領域中,引起了很大的轟動,還包括,AESOP的這種外科手術(shù)機器人,它實際上通過一些儀器能夠?qū)θ说囊恍┎∽冞M行檢查,通過一個機械手就能夠?qū)崿F(xiàn)對人的某些部位進行手術(shù),還包括遙操作機械手,以及多個醫(yī)生可以在機器人共同參與下進行手術(shù),包括機器人給大夫醫(yī)生拿鉗子、鑷子或刀子來代替護士的工作,同時把照明能夠自動的給醫(yī)生的動作聯(lián)系起來,醫(yī)生的手到哪兒,照明就去哪兒,這樣非常好的,一個醫(yī)生的助手。由此可見,工業(yè)機器人是人類的得力助手,隨著社會的發(fā)展,大量的工業(yè)機器人把人們從繁重的體力和危險的環(huán)境中解放出來,使人們有更好的崗位去工作,去創(chuàng)造更好的精神財富和文化財富,機器人來做這些危險環(huán)境的工作,展望21世紀工業(yè)機器人將是一個與20世紀計算機的普及一樣,會深入地應用到各個領域,有人說在21世紀的前20年是機器人從制造業(yè)走向非制造業(yè)的發(fā)展一個重要時期,也是智能機器人發(fā)展的一個關(guān)鍵時期,目前國際上很多國家,也對機器人對人類社會的影響的估計提出了新的認識,同時,我們也可以看到機器人技術(shù),涉及到多個學科,機械、電工、自動控制、計算機測量、人工智能、傳感技術(shù)等等,它是一個國家高技術(shù)實力的一個重要標準。所以,作為當代大學生,作為一名機械專業(yè)的學生,我們的使命任重而道遠。