機(jī)器人的起源與發(fā)展ppt

1、1,We are,Robots,Welcome to the world of robots,2,主 要 內(nèi) 容,機(jī)器人概念的提出 機(jī)器人的定義 機(jī)器人的起源 機(jī)器人的發(fā)展及應(yīng)用,3,機(jī)器人”概念的提出,robot”一詞最早出現(xiàn)于1920 年在捷克作家凱勒爾凱佩克的名為羅莎姆的萬能機(jī)器人的幻想劇中。在該劇中，機(jī)器人按照其主人的命令默默地工作，沒有感覺和感情，以呆板的方式從事繁重的勞動。后來，羅薩姆公司取得了成功，使機(jī)器人具有了感情，導(dǎo)致機(jī)器人的應(yīng)用部門迅速增加。在工廠和家務(wù)勞動中，機(jī)器人成了必不可少的成員。機(jī)器人發(fā)覺人類十分自私和不公正，終于造反了，機(jī)器人的體能和智能都非常優(yōu)異，因此消滅了人類

2、。 說起機(jī)器人，我們頭腦里馬上會聯(lián)想到那些會唱歌跳舞干工作而且有頭有手的小東西。其實(shí)那只是機(jī)器人的狹意理解。機(jī)器人的完整意義應(yīng)該是一種可以代替人進(jìn)行某種工作的自動化設(shè)備。它可以是各種樣子，并不一定長得像人，也不見得以人類的動作方式活動。 機(jī)器人是科幻小說!科幻電影中的主人公而它現(xiàn)在已從科幻小說! 科幻電影中走進(jìn)人們的生活,成為人類社會必不可少的一位伴侶,人創(chuàng)造了機(jī)器人,機(jī)器人逐步代替部分人的腦力勞動與體力勞動,4,機(jī)器人的定義,機(jī)器人一詞的出現(xiàn)：1920年、捷克作家、 Karel Capek、Rossums Universal Robots，“Robota”（奴隸）寫成了“Robot ” 。

3、故事情節(jié)：帶感情 的機(jī)器人消滅了人類 ，一對男女機(jī)器人相愛 ，世界又起死回生。 小說在1924年和1927年的時候被紛紛傳到了日本、法國和歐洲國家，機(jī)器人這個名詞就向全世界鋪展開來,5,上世紀(jì)60年代，可實(shí)用機(jī)械的機(jī)器人被稱為工業(yè)機(jī)器人 上世紀(jì)80年代到現(xiàn)在，正越來越向智能化方向發(fā)展 機(jī)器人學(xué)是一門不斷發(fā)展的科學(xué)，對機(jī)器人的定義也隨其 發(fā)展而變化。 因此，至今為止也沒有一個統(tǒng)一的機(jī)器人的定義,6,國際上，關(guān)于機(jī)器人的定義主要有以下幾種,1）美國機(jī)器人協(xié)會(RIA)的定義：機(jī)器人是“一種用于移動各種材料、零件、工具或?qū)Ｓ醚b置的，通過可編程序動作來執(zhí)行種種任務(wù)的，并具有編程能力的多功能機(jī)械手(ma

4、nipulator,2）日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會(JIRA)的定義：工業(yè)機(jī)器人是“一種裝備有記憶裝置和末端執(zhí)行器(end effector)的，能夠轉(zhuǎn)動并通過自動完成各種移動來代替人類勞動的通用機(jī)器,7,3）美國國家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS)的定義：機(jī)器人是“一種能夠進(jìn)行編程并在自動控制下執(zhí)行某些操作和移動作業(yè)任務(wù)的機(jī)械裝置,4） 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的定義：“機(jī)器人是一種自動的、位置可控的、具有編程能力的多功能機(jī)械手，這種機(jī)械手具有幾個軸，能夠借助于可編程序操作來處理各種材料、零件、工具和專用裝置，以執(zhí)行種種任務(wù),8,5）我國對機(jī)器人的定義。蔣新松院士曾建議把機(jī)器人定義為“一種擬人功能的機(jī)械電子裝置”(

5、a mechantronic device to imitate some human functions,參考各國的定義，對機(jī)器人給出以下定義：機(jī)器人是一種計(jì)算機(jī)控制的可以編程的自動機(jī)械電子裝置，能感知環(huán)境，識別對象，理解指示命令，有記憶和學(xué)習(xí)功能，具有情感和邏輯判斷思維，能自身進(jìn)化，能計(jì)劃其操作程序來完成任務(wù),9,機(jī)器人的起源,機(jī)器人的祖先可以追溯到兩千多年前。我們知道古人用滴漏計(jì)時的方法，其實(shí)那就是一種自動化設(shè)備水鐘。到了中世紀(jì)，歐洲人發(fā)明了由擺控制的鐘，18世紀(jì)又發(fā)明了用發(fā)條控制的鐘，機(jī)器的自動化水平越來越高。在我國，則從周朝到明朝一直沿用著滴漏計(jì)時設(shè)備。 1959年，美國英格伯格和德

6、沃爾制造出世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人，取名“尤尼梅遜”，意為“萬能自動”。尤尼梅遜的樣子像一個坦克炮塔，炮塔上伸出一條大機(jī)械臂，大機(jī)械臂上又接著一條小機(jī)械臂，小機(jī)械臂再安裝著一個操作器。這三部分都可以相對轉(zhuǎn)動、伸縮，很像是人的手臂了。它的發(fā)明人專門研究運(yùn)動機(jī)構(gòu)與控制信號的關(guān)系，可以編制程序讓機(jī)器記住并模仿、重復(fù)進(jìn)行某種動作。英格伯格和德沃爾認(rèn)為汽車制造過程比較固定，適合用這樣的機(jī)器人。于是，這臺世界上第一個真正意義上的機(jī)器人，就應(yīng)用在了汽車制造生產(chǎn)中,10,機(jī)器人的發(fā)展及應(yīng)用,一、古代機(jī)器人 西周時期，出現(xiàn)了能歌善舞的伶人，這是我國最早記載的機(jī)器人,機(jī)器馬車,春秋后期，魯班曾制造過一只木鳥，能在空

7、中飛行“三日不下,公元前2世紀(jì)，亞歷山大時代的古希臘人發(fā)明了最原始的機(jī)器人自動機(jī)?？梢宰约洪_門，還可以借助蒸汽唱歌,11,漢代大科學(xué)家張衡不僅發(fā)明了地動儀，而且發(fā)明了計(jì)里鼓車。每行一里，車上木人擊鼓一下，每行十里擊鐘一下,后漢三國時期，蜀國丞相諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“木牛流馬”。用其運(yùn)送軍糧，支援前方戰(zhàn)爭,1738年，法國天才技師杰克戴瓦克遜發(fā)明了一只機(jī)器鴨。它會嘎嘎叫，會游泳和喝水，還會進(jìn)食和排泄,12,1773年，自動書寫玩偶、自動演奏玩偶等被連續(xù)推出?，F(xiàn)在保留下來的瑞士努薩蒂爾歷史博物館里的少女玩偶，還定期彈奏音樂供參觀者欣賞,寫字機(jī)器人,后漢三國時期，蜀國丞相諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“木牛流

8、馬”。用其運(yùn)送軍糧，支援前方戰(zhàn)爭,1738年，法國天才技師杰克戴瓦克遜發(fā)明了一只機(jī)器鴨。它會嘎嘎叫，會游泳和喝水，還會進(jìn)食和排泄,13,二、現(xiàn)代機(jī)器人,1948年，美國原子能委員會的阿爾貢研究所開發(fā)了機(jī)械式的主從機(jī)械手,主從機(jī)器人,1952年，第一臺數(shù)控機(jī)床的誕生，為機(jī)器人的開發(fā)奠定了基礎(chǔ),1954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機(jī)器人的概念，并申請了專利,14,1962年美國AMF公司推出的“VERSATRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”是機(jī)器人產(chǎn)品最早的實(shí)用機(jī)型,VERSATRAN,UNIMATE,15,1965年，MIT的Roborts演示了第一個具有視覺傳感器的、能識別

9、與定位簡單積木的機(jī)器人系統(tǒng) 1970年在美國召開了第一屆國際工業(yè)機(jī)器人學(xué)術(shù)會議 1973年，辛辛那提米拉克隆公司的理查德豪恩制造了第一臺由小型計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人 1980年后，日本贏得了“機(jī)器人王國”的美稱,16,機(jī)器人的發(fā)展,經(jīng)過近百年來的發(fā)展，機(jī)器人已經(jīng)在很多領(lǐng)域中取得了巨大的應(yīng)用成績，其種類也不勝枚舉，幾乎各個高精尖端的技術(shù)領(lǐng)域更是少不了它們的身影。在這期間，機(jī)器人的成長經(jīng)歷了三個階段,第一個階段中，機(jī)器人只能根據(jù)事先編好的程序來工作，這時它好像只有干活兒的手，不懂得如何處理外界的信息。打個比方，如果讓這樣的機(jī)器人去抓會損壞它的東西，它也一定會去做。 第二個階段中，機(jī)器人好像有了感覺

10、神經(jīng)，具有了觸覺、視覺、聽覺、力覺等功能，這使得它可以根據(jù)外界的不同信息做出相應(yīng)的反饋。如果再讓它去抓某些東西，它可能就不干啦。 第三個階段，機(jī)器就真正長大成人啦，這時它不僅具有多種技能，能夠感知外面的世界，而且它還能夠不斷自我學(xué)習(xí)，用自己的思維來決策該做什么和怎樣去做,17,各種用途的機(jī)器人： 水下機(jī)器人、空間機(jī)器人、空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、微小型機(jī)器人等,無人駕駛振動式壓路機(jī),相撲機(jī)器人,德國排爆機(jī)器人,新的機(jī)器人名稱： “軟件機(jī)器人”、“網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人” 、機(jī)器人化機(jī)器,18,機(jī)器魚,機(jī)器魚“自由泳,過龍門,在水中“戲球,自主地避開障礙物,我國研制的排爆機(jī)器人,19,按機(jī)器人的智能程度分,1

11、）一般機(jī)器人：只具有一般編程能力和操作功能 （2）智能機(jī)器人：具有不同程度的智能,傳感型機(jī)器人 交互型機(jī)器人 自主型機(jī)器人,20,為什么要發(fā)展機(jī)器人,理由之一：提高生產(chǎn)效率降低人的勞動強(qiáng)度。比如焊機(jī)器人提高生產(chǎn)效率，提高汽車焊接的質(zhì)量，降低工人的勞動強(qiáng)度,機(jī)器人汽車焊接生產(chǎn)線,汽車裝配機(jī)器人,理由之二：機(jī)器人做人不愿意做或做不好的事。比如有毒的、高溫的或危險(xiǎn)的環(huán)境，汽車生產(chǎn)線上的焊接工作,理由之三：機(jī)器人做人做不了的事情。比如人們對太空的認(rèn)識，對原子分子進(jìn)行搬遷的機(jī)器人,21,展望未來,機(jī)器人學(xué)的進(jìn)步和應(yīng)用是20 世紀(jì)自動控制最有說服力的成就。機(jī)器人技術(shù)綜合了多學(xué)科的發(fā)展成果，代表了高技術(shù)的發(fā)展前沿，它在人類生活應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大正引起國際上重新認(rèn)識機(jī)器人技術(shù)的作用和影響。可以預(yù)見，在21 世紀(jì)各種先進(jìn)的機(jī)器人系統(tǒng)將