【正文】 參考文獻(xiàn)【1】 方建軍，：化學(xué)工業(yè)出版社，2004【2】 [J].【3】 機(jī)器人發(fā)展簡(jiǎn)史[J].【4】 尹繼瑤．全液壓振動(dòng)壓路機(jī)行駛的動(dòng)力性能與防滑轉(zhuǎn)【J】．建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2010(1)：99—102．【5】 朱世強(qiáng)，：浙江大學(xué)出版社，2001【6】 高大志　張春暉　——智能機(jī)器人的新領(lǐng)域[J].【7】 羅志增，何發(fā)昌，1996,16（3）：813【8】 [J].。同時(shí)，智能機(jī)器人涉及多個(gè)學(xué)科的協(xié)同工作，不僅包括技術(shù)基礎(chǔ)，甚至還包括心理學(xué)、倫理學(xué)等社會(huì)科學(xué)，讓智能機(jī)器人完成有益于人類的工作，使人類從繁重、重復(fù)、危險(xiǎn)的工作中解脫出來，就像科幻作家阿西莫夫的“機(jī)器人學(xué)三大法則”一樣，讓智能機(jī)器人真正為人類利益服務(wù)，而不能成為反人類的工具。迎賓機(jī)器人，服務(wù)機(jī)器人，娛樂機(jī)器人， 拉車機(jī)器人等等都已經(jīng)出現(xiàn)并應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，機(jī)器人智能化成為一種發(fā)展趨勢(shì)。到目前為止,改進(jìn)動(dòng)力學(xué)性能的方法并不多見,一般是按常識(shí)、減輕構(gòu)件的重量,匹配減速器的速比等等。眾所周知,機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序是先設(shè)計(jì)臂結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置,然后設(shè)計(jì)控制器。這種高速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)平衡十分重要,雖然其工作區(qū)域只有13mm13mm1mm,但其加速度卻高達(dá)50g。近年來,機(jī)器人出現(xiàn)了一個(gè)傾向是面向特定功能和作業(yè)開發(fā)專用機(jī)器人,以追求高速、高效、單一化和低成本的目的。目前,以驅(qū)體為構(gòu)件的蛇形移動(dòng)機(jī)構(gòu)、人工肌肉、仿象鼻柔性臂、人造關(guān)節(jié)、假肢、多肢體動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)等等受到人們的關(guān)注。從這個(gè)角度來看,智能機(jī)器人驅(qū)動(dòng)技術(shù)目前差距還相當(dāng)大?？傊?智能機(jī)器人性能指標(biāo)的改進(jìn)是無止境的,對(duì)驅(qū)動(dòng)器的要求也越來越高。日本極限作業(yè)機(jī)器人計(jì)劃中,水下機(jī)器人機(jī)械手的手腕和手爪驅(qū)動(dòng)采用了人工肌肉,肌肉本身的重量才58g,以20kg/cm2壓力的高壓水為工作介質(zhì),收縮力高達(dá)50kg(管徑3mm)。人們寄希望于新驅(qū)動(dòng)器,例如:人工肌肉、形狀記憶合金、氫吸附合金、壓電元件、撓性軸、鋼絲繩集束傳動(dòng)等等。日本在改進(jìn)電機(jī)的性能方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。要使智能機(jī)器人的作業(yè)能力與人相當(dāng),它的指、肘、肩、腕各關(guān)節(jié)大致需要3300Nm的輸出力矩和3060r/min的輸出轉(zhuǎn)速。到目前為止,尚未見到改善動(dòng)力源的有效辦法。而現(xiàn)有的移動(dòng)機(jī)器人無一例外地拖著“辮子”。與人具有同樣步行速度的多足步行機(jī)和雙足步行機(jī)以及不平整地面行走和爬樓梯與人具有相同速度的移動(dòng)機(jī)器人將在2010年可達(dá)到實(shí)用化。最近幾年,在步行機(jī)構(gòu),雙足步行機(jī),輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)的開發(fā)和實(shí)用化等方面都取得了一些進(jìn)展。這種傾向在美國ALV項(xiàng)目中已初見端倪,最近則越過了靜態(tài)圖像識(shí)別的框框,進(jìn)入主動(dòng)視覺和主動(dòng)傳感的階段。因?yàn)闊o論何種機(jī)器人都需要通過搭載的機(jī)械手或傳感器來完成特定的作業(yè)功能。例如在NASA空間站FREEDOM上搭載的機(jī)器人、NASA和NSF共同開發(fā)的南極Erebus活火山探測(cè)機(jī)器人、美國環(huán)保局主持開發(fā)的核廢料處理機(jī)器人HA7BOT中,移動(dòng)技術(shù)都被列為關(guān)鍵技術(shù)。附加了移動(dòng)功能之后,機(jī)器人的作業(yè)范圍大幅度增加,從而使移動(dòng)機(jī)器人的概念也從陸地拓展到水下和空中。由于它涉及到操作力學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)、基于傳感器的控制、傳感器融和等方面的問題,研制的難度很大,因此到目前為止,還沒有一種成熟的產(chǎn)品投放市場(chǎng)。改善這種狀況,需要從軟件和硬件兩方面著手。與人協(xié)調(diào)作業(yè)關(guān)系密切的一類智能機(jī)器人如醫(yī)用機(jī)器人、空間機(jī)器人、危險(xiǎn)品處理機(jī)器人、打毛刺機(jī)器人等,它們都面臨著如何快速、準(zhǔn)確地把人的意志和人手的熟練操作傳送到機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)的問題。機(jī)器人的手、腕以及連接機(jī)構(gòu)是引人注目的研究課題。其中輕質(zhì)化是關(guān)鍵。(2)操作器工業(yè)機(jī)器人手臂的設(shè)計(jì)制造已趨于成熟,因此在智能機(jī)器人操作器方面的研究,人們的興趣主要集中在各種具有柔性和靈巧性的手爪和手臂上。對(duì)傳統(tǒng)的人工智能來說,就是知識(shí)的符號(hào)表示和推理這部分技術(shù),看一看它對(duì)當(dāng)前的機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展會(huì)有什么貢獻(xiàn)。由于環(huán)境和任務(wù)的復(fù)雜性,環(huán)境的不確定性,這種建模方式遇到了挑戰(zhàn),于是出現(xiàn)了依靠傳感器建模的主張,這就引出一系列新的與傳感技術(shù)有關(guān)的課題。例如:高級(jí)思維活動(dòng)應(yīng)以什么方式的機(jī)器人系統(tǒng)來模仿,是采取傳統(tǒng)的人工智能符號(hào)推理的方法,還是采用別的方法?需不需要環(huán)境模型,需要怎樣的環(huán)境模型。由于這些困難,要把人工智能系統(tǒng)與傳統(tǒng)機(jī)器人控制器直接結(jié)合起來就很難建立實(shí)時(shí)性和適應(yīng)性很好的系統(tǒng)。二是從符號(hào)層形成的命令和動(dòng)作意圖,要變成控制級(jí)可執(zhí)行的指令(數(shù)據(jù)),也要經(jīng)過分解、轉(zhuǎn)換等過程,這也是困難和費(fèi)時(shí)的工作。從不同角度,以不同的測(cè)量方法得到不同的環(huán)境信息。這種困難表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是傳感器所獲取的反饋信息通常是數(shù)量很大的數(shù)值信息,符號(hào)層一般很難直接使用這些信息,需要經(jīng)過壓縮、變換、理解后把它轉(zhuǎn)變?yōu)榉?hào)表示,這往往是一件很困難而又耗費(fèi)時(shí)間的事。如若把人工智能系統(tǒng)(如專家系統(tǒng))直接加到機(jī)器人控制器的頂層,能否得到一個(gè)很好的智能控制器?并不那么容易。下面我們簡(jiǎn)單介紹人工智能技術(shù)、操作器、移動(dòng)技術(shù)、動(dòng)力源和驅(qū)動(dòng)器、仿生機(jī)構(gòu)等。那么,未來智能機(jī)器人技術(shù)將如何發(fā)展呢?日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會(huì)對(duì)下一代機(jī)器人的發(fā)展進(jìn)行了預(yù)測(cè)。它作為“世界上第一款斟酒服務(wù)員機(jī)器人”被載入了《吉尼斯世界紀(jì)錄大全》。2. 今年3月，斟酒服務(wù)員機(jī)器人在日本京都亮相。日本世嘉玩具(Sega Toys)準(zhǔn)備于今年秋季推出新款類人機(jī)器人，它有著女人的外形，取名“.”(永恒的少女)。在足球機(jī)器人的四個(gè)子系統(tǒng)中，決策子系統(tǒng)是核心和靈魂，它決定足球機(jī)器人系統(tǒng)的智能度，是人工智能的先進(jìn)理論應(yīng)用和測(cè)試的平臺(tái)。機(jī)器人間的信息溝通則要靠無線通信網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)形式與通信協(xié)議也成為制約系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù) 圖7 足球機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖基于視覺的遙控足球機(jī)器人系統(tǒng)由機(jī)器人子系統(tǒng)、視覺子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)和通信子系統(tǒng)四個(gè)部分組成，其相互聯(lián)系如圖1434所示。于是感知器官便不僅限于視覺，還可以輔紅外線和聲納等，進(jìn)行距離和障礙的檢測(cè)。此類系統(tǒng)，由于是分別感知。根據(jù)每個(gè)機(jī)器人的任務(wù)決定相應(yīng)的動(dòng)作。再由足球機(jī)器人內(nèi)部的決策系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的敵我雙方的比賽態(tài)勢(shì)，決定我方機(jī)器人處于進(jìn)攻還是防守。足球機(jī)器人的視覺系統(tǒng)把比賽場(chǎng)地的敵我雙方的態(tài)勢(shì)都反映到計(jì)算機(jī)中，然后用計(jì)算機(jī)圖像軟件進(jìn)行處理。表1 RoboCup與國際象棋的比較環(huán)境狀態(tài)改變獲取信息傳感器信息控制方式國際象棋靜態(tài)回合制完全符號(hào)式集中RoboCup動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)不完全非符號(hào)式分布圖6 足球機(jī)器人關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行足球比賽的機(jī)器人需要使自己的“眼睛”、“雙腿”、“大腦”協(xié)同工作才能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)，這就需要感知器系統(tǒng)的幫助，感知器系統(tǒng)是足球機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)自主化的必須部分。一個(gè)挑戰(zhàn)必須能夠鼓勵(lì)一系列為下一代工業(yè)而發(fā)展的技術(shù)。計(jì)算機(jī)國際象棋作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)問題的成功，主要原因之一是清楚的定義了進(jìn)展的評(píng)價(jià)。各種搜索算法可以在這個(gè)領(lǐng)域中評(píng)價(jià)和發(fā)展。 RoboCup是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)問題，可以用來評(píng)價(jià)各種不同的理論、算法和體系結(jié)構(gòu)。在國際人工智能領(lǐng)域，足球機(jī)器人被越來越多的人認(rèn)為是未來50年研究的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)問題，正如國際象棋人機(jī)對(duì)抗賽被認(rèn)為是過去50年研究的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)問題一樣。而這些對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造和新型產(chǎn)業(yè)的建設(shè)具有實(shí)際意義。