一、機器人發(fā)展現(xiàn)狀和未來展望

機器人的開展現(xiàn)狀和未來展望—陳黃祥機器人研究所所長〔研究方向：智能機器人表演、創(chuàng)新能力研究〕機器人秀第一門戶網(wǎng)QQ：704558285那么什么是機器人呢?

人們一般的理解，機器人是具有一些類似人的功能的機械電子裝置或者叫自動化裝置，它仍然是個機器。特點是：

感知功能行走功能可以編程它是人造的機器或機械電子裝置，所以這個機器人仍然是個機器。人們提出來機器人的定義是能夠感知環(huán)境，能夠?qū)W習、有情感和對外界一種邏輯判斷思維的這種機器。

要開展機器人的三個理由一：機器人干人不愿意干的事〔有毒的、有害的、高溫的或危險的，這樣的環(huán)境〕。二：機器人可以干人不好干的活〔比方說在汽車生產(chǎn)線上我們看到工人天天拿著一百多公斤的焊鉗,一天焊幾千個點，就重復性的勞動，一方面他很累，但是產(chǎn)品的質(zhì)量仍然很低〕。三：機器人干人干不了的活〔比方說人們對太空的認識，人上不去的時候，叫機器人上天，上月球，以及到海洋，進入到人體的小機器人，以及在微觀環(huán)境下，對原子分子進行搬遷的機器人，都是人們不可達的工作〕。

阿西莫夫的機器人定律

一、機器人不得傷害人類，或看到人類受到傷害而袖手旁觀；二、在不違反第一定律的前提下，機器人必須絕對服從人類給與的任何命令；三、在不違反第一定律和第二定律的前提下，機器人必須盡力保護自己。

1、1機器人在國內(nèi)和國際的應(yīng)用我國機器人開展情況開始于20世紀70年代后期〔當時我們在國家北京舉辦一個日本的工業(yè)自動化產(chǎn)品展覽會，在這個會上有兩個產(chǎn)品，一個是數(shù)控機床，一個是工業(yè)機器人〕在七五、八五、九五、十五將近這二十年的開展，開展最迅速的時候，是在1986年我們國家成立了863方案是高技術(shù)開展方案，就將機器人技術(shù)作為一個重要的開展的主題，國家投入將近幾個億的資金開始進行了機器人研究，使得我們國家在機器人這一領(lǐng)域得到很快地、迅速地開展。

目前我們國家比較有代表性的研究，有工業(yè)機器人，水下機器人，空間機器人，核工業(yè)的機器人，都在國際上應(yīng)該處于領(lǐng)先水平，總體上我們國家與興旺國家相比，還存在很大的差距，但是在上述這些水下、空間、核工業(yè)，一些特殊機器人方面，我們?nèi)〉昧撕芏嘤刑厣难芯砍删汀?/p>

像日本，機器人技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，一般的工廠已經(jīng)用機器人進行生產(chǎn)。而在我們國內(nèi)，一般的工廠還不是用得很多，只有比較先進的工廠或者是外資企業(yè)使用機器人。而從研究的角度來說，差距較應(yīng)用方面小一些。國際上目前研究的課題，國內(nèi)的研究人員也有涉及，甚至在某些方面還比國外超前。

國內(nèi)機器人公司代表沈陽新松機器人自動化股份首鋼莫托曼機器人北京博創(chuàng)科技北京森漢科技上海英集思機器人北京智能佳機器人上海未來伙伴機器人廣州中鳴機器人深圳市中科鷗鵬智能科技行走機器人——2009年1月8日，北京郊區(qū)農(nóng)民吳玉祿〔音譯〕在自家附近操作由他自制的行走機器人拉著的人力車溜達。這款機器人是熱衷于創(chuàng)造創(chuàng)造的吳玉祿制造的最新、最大的機器人。他用從垃圾堆撿來的金屬絲、金屬片、螺絲釘和釘子等為材料，從1986年就開始制造機器人。目前我們與森漢合作研發(fā)

的機器人-8S人形機器人我國對機器人的分類我國的機器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機器人分為兩大類：即工業(yè)機器人和特種機器人。工業(yè)機器人：是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度機器人。特種機器人：是除工業(yè)機器人之外的、用于非制造業(yè)并效勞于人類的各種先進機器人，包括：效勞機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農(nóng)業(yè)機器人、機器人化機器等。在特種機器人中，有些分支開展很快，有獨立成體系的趨勢，如效勞機器人、水下機器人、軍用機器人、微操作機器人等。目前，國際上的機器人學者，從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機器人也分為兩類：制造環(huán)境下的工業(yè)機器人和非制造環(huán)境下的效勞與仿人型機器人，這和我國的分類是一致的。機器人在汽車行業(yè)應(yīng)用最多

機器人產(chǎn)業(yè)開展到今天，國人比較關(guān)注機器人在工廠上的應(yīng)用?，F(xiàn)階段關(guān)注得比較多的還是效勞性機器人。像炒菜機器人、保安機器人、助老助殘機器人等與日常生活比較密切的機器人，已經(jīng)成為新寵。據(jù)悉，相對于效勞性的機器人來說，工廠里運用機器人的比例相對較高。

在國內(nèi)，機器人在汽車生產(chǎn)上應(yīng)用得最多，任何一家汽車工廠都需要機器人，不管是國內(nèi)制造的機器人還是國外進口的機器人，汽車的零件裝配、噴漆都需要機器人。

日本機器人開展日本，戰(zhàn)后以后開始進行汽車的工業(yè)，那么這時候由于它人力的缺乏，它迫切需要一種機器人來進行大批量的制造，提高生產(chǎn)效率降低人的勞動強度，這是從社會開展需求本身的一個需求。另一方面它也是生產(chǎn)力開展的需求的必然結(jié)果，也是人類自身開展的必然結(jié)果。日本政府一方面在經(jīng)濟上采取了積極的扶植政策，鼓勵開展和推廣應(yīng)用機器人，從而更進一步激發(fā)了企業(yè)家從事機器人產(chǎn)業(yè)的積極性。按照日本產(chǎn)業(yè)機器人工業(yè)會常務(wù)理事米本完二的說法：“日本機器人的開展經(jīng)過了60年代的搖籃期，70年代的實用期，到80年代進人普及提高期?！辈⒄桨?980年定為“產(chǎn)業(yè)機器人的普及元年”，開始在各個領(lǐng)域內(nèi)廣泛推廣使用機器人。日本在汽車、電子行業(yè)大量使用機器人生產(chǎn)，使日本汽車及電子產(chǎn)品產(chǎn)量猛增，質(zhì)量日益提高，而制造本錢那么大為降低。從而使日本生產(chǎn)的汽車能夠以價廉的絕對優(yōu)勢進軍號稱“汽車王國”的美國市場，并且向機器人誕生國出口日本產(chǎn)的實用型機器人。此時，日本價廉物美的家用電器產(chǎn)品也充滿了美國市場……這使“山姆大叔”懊悔不已。日本由于制造、使用機器人，增大了國力，獲得了巨大的好處，迫使美、英、法等許多國家不得不采取措施，奮起直追?！癆SIMO”是本田公司開發(fā)的雙腳步行機器人，于2000年11月首次在橫濱國際和平會議中心舉行的機器人展示會上亮相。2004年12月，本田公司曾改進過“ASIMO”的性能，增加了它的關(guān)節(jié)和馬達，使其可以以每小時3公里的速度小跑，而且將其身高也由最初的1．1米提高到1．3米，體型猶如一個8歲小男孩。據(jù)日本《東京新聞》14日報道，這次采用的新技術(shù)可以使它分析人走路時是如何保持平衡的，不僅時速增加了一倍，而且雙足離地時仍能保持穩(wěn)定的姿勢。ASIMO=Advanced〔新世紀〕Step〔進入〕Innovative〔創(chuàng)新〕MObility〔移開工具〕新型“阿西莫”機器人身高130厘米，體重54公斤，能以時速6公里的速度跑步前進，還能以每小時5公里的速度、按半徑2．5米的路線盤旋跑動。新型“阿西莫”在跑步過程中雙腳同時離地時，能控制自身姿勢的傾斜，使跑步速度提高到以往型號的兩倍。在盤旋跑動時，它能根據(jù)離心力的大小，將身體的重心向內(nèi)側(cè)傾斜，從而實現(xiàn)高速盤旋跑動。

阿西莫2006年最新版的阿西莫，具備人工智能。可以預先設(shè)定動作，還能依據(jù)人類的聲音，手勢等指令從事相應(yīng)動作，此外，它還具備根本的記憶與辨識能力。身高130厘米，體重54公斤，“阿西莫”看上去很像一個身穿太空服的小朋友。接下來的幾年中，“阿西莫”每次亮相都要向人們展示自己的新本領(lǐng)。跑步、端盤子、推小車、跳舞等高難度動作都被他一一拿下。多才多藝的“阿西莫”甚至還能指揮一個樂隊演奏。近幾年，研究人員那么將對“阿西莫”的研究重心逐漸轉(zhuǎn)向智能控制方向。去年，“阿西莫”展示了它的“讀心術(shù)”，控制人員只需思考一個“舉起右手”的指令，“阿西莫”就能通過分析控制人員的腦電波和大腦中血流變化的數(shù)據(jù)，“讀懂”接收到的命令，并作出相應(yīng)的動作。研究人員希望，“阿西莫”能夠在未來掌握更多與人溝通的本領(lǐng)，從而應(yīng)用到實現(xiàn)照看老人、孩子，代人做家務(wù)等家庭效勞之中。阿西莫在2000年的10月31日，首次出現(xiàn)在世人眼前。他最愛跳舞，身段比真人跳的機械舞更柔軟，阿西莫能以每小時6公里的速度奔跑，也能把飲料平穩(wěn)而準確的放在桌上。

如今進化版的阿西莫已經(jīng)進步到能分析人類思考模式，透過腦波訊號的傳送，幾秒后他能正確理解人類的指令。

阿西莫十歲了HAL機器人——2008年11月12日，東京北的筑波大學，西班牙索菲亞皇后和胡安·卡洛斯國王以及日本的明仁天皇和美智子皇后正在觀看身穿機器人裝備HAL〔“混合式輔助義肢”的縮寫〕的人員進行表演。這種機器人可以提起30公斤的大米袋。人形機器人——2008年11月25日，日本西部大阪大學，三菱重工業(yè)公司出品的人形機器人“假設(shè)丸”正在進行表演。圖中右邊的機器人名為“桃子”，左邊的機器人名為“武雄”，它們正在參加世界上首次人機結(jié)合實驗話劇表演，話劇劇本由日本劇作家平田織佐撰寫。保安機器人——日本東京工業(yè)大學的一名學生在2009年3月3日舉行的東京平安展上，展示了一個保安機器人“bino3”的模型?！癰ino3”有4只眼，這4只眼分別是2個廣角立體攝像頭和2個電傳照相立體攝像頭，這個機器人能非常平穩(wěn)地追蹤目標或者入侵者。奏樂機器人——2008年5月4日豐田汽車公司的機器人在陳列室中正在演奏樂器。

美國的機器人開展在1962年就研制出世界上第一臺工業(yè)機器人，比起號稱“機器人王國”的日本起步至少要早五六年。70年代后期，美國政府和企業(yè)界雖有所重視，但在技術(shù)路線上仍把重點放在研究機器人軟件及軍事、宇宙、海洋、核工程等特殊領(lǐng)域的高級機器人的開發(fā)上。進入80年代之后，美國才感到形勢緊迫，政府和企業(yè)界才對機器人真正重視起來，政策上也有所表達，一方面鼓勵工業(yè)界開展和應(yīng)用機器人，另一方面制訂方案、提高投資，增加機器人的研究經(jīng)費，把機器人看成美國再次工業(yè)化的特征，使美國的機器人迅速開展。80年代中后期，隨著各大廠家應(yīng)用機器人的技術(shù)日臻成熟，第一代機器人的技術(shù)性能越來越滿足不了實際需要，美國開始生產(chǎn)帶有視覺、力覺的第二代機器人，并很快占領(lǐng)了美國60％的機器人市場。具體表現(xiàn)在：〔1〕性能可靠，功能全面，精確度高；〔2〕機器人語言研究開展較快，語言類型多、應(yīng)用廣，水平高居世界之首；〔3〕智能技術(shù)開展快，其視覺、觸覺等人工智能技術(shù)已在航天、汽車工業(yè)中廣泛應(yīng)用；〔4〕高智能、高難度的軍用機器人、太空機器人等開展迅速，主要用于掃雷、布雷、偵察、站崗及太空探測方面。經(jīng)過30多年的開展，美國現(xiàn)已成為世界上的機器人強國之一，根底雄厚，技術(shù)先進。綜觀它的開展史，道路是曲折的，不平坦的?！按蠊贰睓C器人由美國武器合約商波士頓動力公司〔BostonDynamics〕研發(fā)的一套科技含量非常高的裝置——“大狗”(BigDog)運輸機器人。它高約1米，重75kg采用汽油發(fā)動機驅(qū)動。有四只強有力的腿，每條腿有三個靠傳動裝置提供動力的關(guān)節(jié)，并有一個“彈性”關(guān)節(jié)。這些關(guān)節(jié)由一個機載計算機處理器控制。它體內(nèi)裝有維持機身平衡的回轉(zhuǎn)儀，內(nèi)力傳感器等，可探測到地勢變化，根據(jù)情況做出調(diào)整。它的最高負載量可達340磅，以每小時4英里的速度行走，而且可在丘陵地形上攀登前行，全靠本身的立體視覺系統(tǒng)或遠程遙控器確認路徑。即使是挨上重重的一腳，它也能馬上恢復。在光滑的冰上行走時它數(shù)次幾乎摔倒，但最終都保持住了平衡狀態(tài)。應(yīng)付不同地形的能力，它能沿著陡峭的山坡爬上去爬下來，在多石、泥濘和雪地上行走。視頻的末尾顯示了它的超強跳躍能力，可以跳躍腳下差不多1米寬的距離。0.4536公斤〔kg〕，也就是0.9072斤1.60931公里1.2機器人的應(yīng)用分類軍用機器人：

◆地面軍用機器人

◆無人機◆水下機器人

◆空間機器人

民用機器人：

◆工業(yè)機器人

◆效勞機器人

◆娛樂機器人

◆類人機器人

◆農(nóng)業(yè)機器人

應(yīng)用到日常生活是開展趨勢

機器人的應(yīng)用逐漸轉(zhuǎn)移到新的領(lǐng)域，例如效勞業(yè)。針對家庭效勞方面，要求機器人必須要好用，對人有真正的幫助。而現(xiàn)在的機器人離這個要求還有一定的距離。機器人要真正為人效勞，成為人類的好朋友，還要走一段比較長的路。

但將機器人應(yīng)用到人類日常生活中，是未來開展的必然趨勢。將來可能會變成機器人時代，相信會有這么一個現(xiàn)象出現(xiàn)：機器人進家庭，機器人進學校，中國現(xiàn)在正處于邁向機器人時代的過程中。

參加機器人研究和競賽的好處1、最好的學習提高的時機—用研究的心態(tài)學習?！矐B(tài)度〕2、團隊溝通和共同協(xié)作能力?！矠槿恕?、工程的財務(wù)、采購、管理、設(shè)計規(guī)劃能力。〔為事〕4、機器人技術(shù)、計算機技術(shù)、電子技術(shù)。〔技術(shù)〕5、向高手學習交流的時機。〔學習交流的時機〕6、就業(yè)容易。〔未來開展，前途無量?！硻C器人的未來展望第一代機器人：示教再現(xiàn)型機器人。它是通過一個計算機，來控制一個多自由度的一個機械，通過示教存儲程序和信息，工作時把信息讀取出來，然后發(fā)出指令，這樣的話機器人可以重復人當時示教的結(jié)果，再現(xiàn)出這種動作，比方說汽車的點焊機器人。第二代機器人：帶感覺的機器人，這種帶感覺的機器人是類似人在某種功能的感覺，比方說力覺、觸覺、滑覺、視覺、聽覺