工業(yè)機器人應用技術（第三版）課件 1.4 機器人服務各行各業(yè)

第一篇漫談篇——工業(yè)機器人世界漫游

任務四機器人服務各行各業(yè)第一篇漫談篇——工業(yè)機器人世界漫游

機器人系統(tǒng)在不斷發(fā)展，并漸漸滲透進了人類的諸多生活領域內，從制造業(yè)、醫(yī)學和遠程探測技術到娛樂、安全與私人助理等不一而足。下面列舉一些在醫(yī)療、生活、娛樂等行業(yè)的最棒最新的機器人，它們讓我們看到未來……1.4機器人服務各行各業(yè)1.4.1牙疼機器人牙疼機器人Hanako（圖7-14）來自日本的醫(yī)生和機器人研究人員推出了一款仿人機器人“Hanako”，該機器人可以通過眨動眼睛、以及像病人那樣流口水，甚至可以表達疼痛的表情。而Hanako可作為牙科學生的演練工具，以及用來測驗和評估牙科學生的技能水平。1.4機器人服務各行各業(yè)圖1-27牙疼機器人Hanako具有女性外形的機器人Hanako面部表情非常豐富，甚至能夠開口說話：“請多多關照?！钡?，當牙科學生鉆孔時鉆的過多、或者鉆的地方不對時，Hanako會說：“你碰疼我了”，然后不斷的搖動其塑料材質的頭部。而牙科學生會根據機器人的表現來做出修正。1.4機器人服務各行各業(yè)1.4.2手術機器人手術機器人是一位醫(yī)這療保健一眼五臂的“醫(yī)生”。有人預測：“25年后，手術臺前也許看不到大夫，主刀的將是機器人?！比鐖D1-28所示，國內首臺微創(chuàng)外科手術機器人“妙手A”在操作人員的控制下，演示著外科大夫在手術中常做的操作，對捏、剪切、縫合、打結等操作。這些都是在和手術臺完全獨立的一部控制器前完成的，手術臺前的主刀大夫是一臺具有一眼——內墻窺視鏡，五臂——手持各種手術器械的機械手。1.4機器人服務各行各業(yè)圖1-28手術機器人圖1-29是馬薩諸塞州米爾頓的米爾頓醫(yī)院泌尿科醫(yī)生克利福德?格魯克（CliffordGluck）正在操作“達芬奇”機器人系統(tǒng)。1.4機器人服務各行各業(yè)圖1-29“達芬奇”機器人1.4.3服務員機器人在泰國首都曼谷的一家日本餐館，機器人服務員為客人上菜。這家日本餐館是泰國首家擁有機器人服務員的餐館，顧客可以通過電子觸摸屏進行點菜，機器人則會帶來相應的服務。機器人服務員能有節(jié)奏地跳舞，還可以自動到餐桌為客人收走空盤子。如圖1-30所示。1.4機器人服務各行各業(yè)圖1-30機器人服務員如圖1-31所示，日本東京的早稻田大學機械工程系實驗室開發(fā)的“機器人21”，它的指間正在靈巧地抓取一根吸管，展示出它對細小物體的操縱能力。菅野茂樹(ShigekiSugano)博士領導早稻田大學的一個科研組研發(fā)了這種非常先進的機器人，他們希望這些機器人能幫助老年人。1.4機器人服務各行各業(yè)圖1-31機器人21如圖1-32所示，在東京舉行的衛(wèi)生機器人展覽活動中，被稱作“MySpoon”的機器人助手正在給日本政府高官喂飯吃。日本Secom公司研發(fā)的這款“MySpoon”機器人是為了幫助殘疾人利用嘴巴、手或腳控制一個操作桿吃飯。1.4機器人服務各行各業(yè)圖1-32喂飯機器人1.4.4地外探測車如圖1-33所示，美國宇航局的“全地形六腿地外探測車”正在穿越與迪蒙沙丘接壤的加州地區(qū)。“全地形六腿地外探測車”經過特殊設計，將能在未來的月球任務中像阿波羅飛船一樣穿越極端起伏不平的地形，并能攀越極其崎嶇或者陡峭的地形。1.4機器人服務各行各業(yè)圖1-33全地形六腿地外探測車如圖1-34所示，美國航空航天局的新型地球探測車GROVER只在格陵蘭的最高點進行工作。該探測車可以經得住零下30攝氏度的低溫，和37公里時速的大風。如圖1-35所示是日本東芝公司的探測機器人，它甚至可以到被核輻射的福島核電站進行探測去污工作任務。1.4機器人服務各行各業(yè)圖1-34地球探測車GROVER圖1-35東芝探測機器人1.4.5娛樂機器人如圖1-36所示是豐田汽車公司的機器人在陳列室中正在演奏樂器。如圖1-37所示是科威特的駱駝競賽俱樂部，背著機器人騎師的駱駝只在比賽。1.4機器人服務各行各業(yè)圖1-37機器人騎師圖1-36演奏機器人1.4.6保安機器人如圖1-38所示，在東京舉辦的一次展覽中，一位模擬入侵者躺在遙控保安機器人T-34身邊的地上正在網中掙扎，這張網是T-34機器人發(fā)射的。T-34的用戶可通過該機器人的照相機看到運動的物體圖像，并可利用手機控制這種機器人。T-34機器人具有對體溫和聲音產生反應的傳感器，通過遙控可以發(fā)射出一張網，捉住入侵者。1.4機器人服務各行各業(yè)圖1-38安保機器人

如圖1-39所示，是Dok-Ing公司研發(fā)的MVF-5多功能機器人滅火系統(tǒng)正在國際應急管理學會的年會上進行表演。1.4機器人服務各行各業(yè)圖1-39多功能滅火機器人1.4.7人形手機器人如圖1-40所示，在倫敦科學博物館里，一名觀眾在和名叫“貝爾蒂”（Berti）的機器人握手。它是跟真人一樣大的人形機器人，設計師制造它的目的是模仿人類手勢。如圖1-41所示，德國中部漢諾威舉行的世界最大規(guī)模的高科技展覽會CeBIT上觀看人形遙控系統(tǒng)“RollinJustin”表演調制速溶茶。1.4機器人服務各行各業(yè)圖1-40握手機器人圖1-41機器人調制速溶茶1.4.8人腦意念機器人日本本田汽車公司日前開發(fā)出一種新技術，可以將大腦思維與機器人相連接，也許將來有一天，像打開汽車行李箱或控制室內空調這樣的舉動都可以由機器人來替我們完成，至于轎車將來有一天是否不用方向盤靠人的思維自動駕駛。如圖1-42所示，在一個人想象四個簡單動作時(如移動右手、移動左手、跑步和吃飯)，可閱讀頭皮上電流模式以及大腦血流變化的技術。分析了此類思維模式，然后通過無線方式把信息傳輸給人形機器人阿西莫(Asimo)，阿西莫對大腦信號作出回應動作。1.4機器人服務各行各業(yè)圖1-42人腦意念機器人根據機器人的應用環(huán)境，國際機器人聯盟（IFR）將機器人分為工業(yè)機器人和服務機器人。其中，工業(yè)機器人指應用于生產過程與環(huán)境的機器人，主要包括人機協(xié)作機器人和工業(yè)移動機器人；服務機器人則是除工業(yè)機器人之外的、用于非制造業(yè)并服務于人類的各種先進機器人，主要包括個人/家用服務機器人和公共服務機器人?，F階段，考慮到我國在應對自然災害和公共安全事件中，對特種機器人有著相對突出的需求，我們將機器人劃分為工業(yè)機器人、服務機器人、特種機器人三類。1.4機器人服務各行各業(yè)本書重點介紹的工業(yè)機器人指面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度機器人，在工業(yè)生產加工過程中通過自動控制來代替人類執(zhí)行某些單調、頻繁和重復的長時間作業(yè)，主要包括焊接機器人、搬運機器人、碼垛機器人、包裝機器人、噴涂機器人、切割機器人和凈室機器人。服務機器人指在非結構環(huán)境下為人類提供必要服務的多種高技術集成的先進機器人，主要包括家用服務機器人、醫(yī)療服務機器人和公共服務機器人，其中，公