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    特種機(jī)器人分為哪幾類(特種機(jī)器人分為哪幾類型)

    發(fā)布時(shí)間:2023-03-12 04:09:47     稿源: 創(chuàng)意嶺    閱讀: 138        問大家

    大家好!今天讓創(chuàng)意嶺的小編來(lái)大家介紹下關(guān)于特種機(jī)器人分為哪幾類的問題,以下是小編對(duì)此問題的歸納整理,讓我們一起來(lái)看看吧。

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    本文目錄:

    特種機(jī)器人分為哪幾類(特種機(jī)器人分為哪幾類型)

    一、機(jī)器人有哪些分類方法?是否還有其他的分類方法?

    按不同的分類方式,機(jī)器人可以分為不同的類型。機(jī)器人常見的分類方法有以下6種:

    一、按技術(shù)特征來(lái)劃分有:

    第一代機(jī)器人——以順序控制和示教再現(xiàn)為基本控制方式的機(jī)器人

    第二代機(jī)器人——有感覺的機(jī)器人

    第三代機(jī)器人——智能機(jī)器人

    二、按控制類型來(lái)分,可以分為:

    伺服機(jī)器人

    采用伺服手段,包括位置,力等的伺服方法進(jìn)行控制的機(jī)器人

    非伺服機(jī)器人

    采用伺服以外的手段,順序控制、定位開關(guān)等進(jìn)行控制的機(jī)器人

    PTP控制機(jī)器人

    只對(duì)手部末端的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置有要求,對(duì)起點(diǎn)和終點(diǎn)的中間過(guò)程無(wú)要求的控制方式(點(diǎn)焊機(jī)器人就是典型的PTP控制機(jī)器人)

    CP控制機(jī)器人

    除了對(duì)起點(diǎn)和終點(diǎn)有要求以外,還對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的中間各點(diǎn)有要求的控制方式(弧焊機(jī)器人就是典型的CP控制機(jī)器人)

    二、問下大家,工業(yè)機(jī)器人一般都是怎么分類呢?

    工業(yè)機(jī)器人的分類方式很多,可以按機(jī)械結(jié)構(gòu)、操作機(jī)坐標(biāo)形式和程序輸入方式等進(jìn)行分類。

    特種機(jī)器人分為哪幾類(特種機(jī)器人分為哪幾類型)

    一 按機(jī)械結(jié)構(gòu)分類

    1、串聯(lián)機(jī)器人:一個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)會(huì)改變另一個(gè)軸的坐標(biāo)原點(diǎn)。比如六關(guān)節(jié)機(jī)器人。

    2、并聯(lián)機(jī)器人:一個(gè)軸運(yùn)動(dòng)不影響另一個(gè)軸的坐標(biāo)原點(diǎn),比如蜘蛛機(jī)器人。

    二 按操作機(jī)坐標(biāo)形式分類

    1、圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動(dòng)作;

    2、球坐標(biāo)型機(jī)器人的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮;

    3、多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的臂部有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)。

    4、平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人的軸線相互平行,實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)定位和定向;

    5、直角坐標(biāo)型機(jī)器人的臂部可沿三個(gè)直角坐標(biāo)移動(dòng);

    三 按程序輸入方式分類

    1、編程輸入型機(jī)器人:編程輸入型是將計(jì)算機(jī)上已編好的作業(yè)程序文件,通過(guò)RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機(jī)器人控制柜。

    2、示教輸入型機(jī)器人:示教輸入型的示教方法有兩種,一種是由操作者用手動(dòng)控制器(示教操縱盒),將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍。另一種是由操作者直接領(lǐng)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍。在示教過(guò)程的同時(shí),工作程序的信息即自動(dòng)存入程序存儲(chǔ)器中在機(jī)器人自動(dòng)工作時(shí),控制系統(tǒng)從程序存儲(chǔ)器中檢出相應(yīng)信息,將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),使執(zhí)行機(jī)構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動(dòng)作。

    三、有哪些機(jī)器人

    中國(guó)的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā),將機(jī)器人分為兩大類,即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人,包括:服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。在特種機(jī)器人中,有些分支發(fā)展很快,有獨(dú)立成體系的趨勢(shì),如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、微操作機(jī)器人等。

    國(guó)際上的機(jī)器人學(xué)者,從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類:制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機(jī)器人,這和中國(guó)的分類是一致的。

    空中機(jī)器人又叫無(wú)人機(jī)器,在軍用機(jī)器人家族中,無(wú)人機(jī)是科研活動(dòng)最活躍、技術(shù)進(jìn)步最大、研究及采購(gòu)經(jīng)費(fèi)投入最多、實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)最豐富的領(lǐng)域。

    家務(wù)型

    能幫助人們打理生活,做簡(jiǎn)單的家務(wù)活。

    操作型

    能自動(dòng)控制,可重復(fù)編程,多功能,有幾個(gè)自由度,可固定或運(yùn)動(dòng),用于相關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng)中。

    程控型

    預(yù)先要求的順序及條件,依次控制機(jī)器人的機(jī)械動(dòng)作。

    數(shù)控型

    不必使機(jī)器人動(dòng)作,通過(guò)數(shù)值、語(yǔ)言等對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教,機(jī)器人根據(jù)示教后的信息進(jìn)行作業(yè)。

    搜救類

    在大型災(zāi)難后,能進(jìn)入人進(jìn)入不了的廢墟中,用紅外線掃描廢墟中的景象,把信息傳送給在外面的搜救人員。

    平臺(tái)型

    平臺(tái)機(jī)器人是在不同的場(chǎng)景下,提供不同的定制化智能服務(wù)的機(jī)器人應(yīng)用終端。從外觀、硬件、軟件、內(nèi)容和應(yīng)用,都可以根據(jù)用戶場(chǎng)景需求進(jìn)行定制。

    示教再現(xiàn)型

    通過(guò)引導(dǎo)或其它方式,先教會(huì)機(jī)器人動(dòng)作,輸入工作程序,機(jī)器人則自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行作業(yè)。

    感覺控制型

    利用傳感器獲取的信息控制機(jī)器人的動(dòng)作。

    適應(yīng)控制型

    能適應(yīng)環(huán)境的變化,控制其自身的行動(dòng)。

    學(xué)習(xí)控制型

    能“體會(huì)”工作的經(jīng)驗(yàn),具有一定的學(xué)習(xí)功能,并將所“學(xué)”的經(jīng)驗(yàn)用于工作中。

    智能

    以人工智能決定其行動(dòng)的機(jī)器人。

    機(jī)器人(Robot)是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮,又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序,也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作,例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè),或是危險(xiǎn)的工作。

    四、機(jī)器人有哪些

    誕生于科幻小說(shuō)之中一樣,人們對(duì)機(jī)器人充滿了幻想。也許正是由于機(jī)器人定義的模糊,才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。操作型機(jī)器人:能自動(dòng)控制,可重復(fù)編程,多功能,有幾個(gè)自由度,可固定或運(yùn)動(dòng),用于關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng)中。程控型機(jī)器人:按預(yù)先要求的順序及條件,依次控制機(jī)器人的機(jī)械動(dòng)作。示教再現(xiàn)型機(jī)器人:通過(guò)引導(dǎo)或其它方式,先教會(huì)機(jī)器人動(dòng)作,輸入工作程序,機(jī)器人則自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行作業(yè)。數(shù)控型機(jī)器人:不必使機(jī)器人動(dòng)作,通過(guò)數(shù)值、語(yǔ)言等對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教,機(jī)器人根據(jù)示教后的信息進(jìn)行作業(yè)。感覺控制型機(jī)器人:利用傳感器獲取的信息控制機(jī)器人的動(dòng)作。適應(yīng)控制型機(jī)器人:機(jī)器人能適應(yīng)環(huán)境的變化,控制其自身的行動(dòng)。學(xué)習(xí)控制型機(jī)器人:機(jī)器人能“體會(huì)”工作的經(jīng)驗(yàn),具有一定的學(xué)習(xí)功能,并將所“學(xué)”的經(jīng)驗(yàn)用于工作中。智能機(jī)器人:以人工智能決定其行動(dòng)的人。我國(guó)的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā),將機(jī)器人分為兩大類,即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人,包括:服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。在特種機(jī)器人中,有些分支發(fā)展很快,有獨(dú)立成體系的趨勢(shì),如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、微操作機(jī)器人等。目前,國(guó)際上的機(jī)器人學(xué)者,從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類:制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機(jī)器人,這和我國(guó)的分類是一致的??罩袡C(jī)器人又叫無(wú)人機(jī),近年來(lái)在軍用機(jī)器人家族中,無(wú)人機(jī)是科研活動(dòng)最活躍、技術(shù)進(jìn)步最大、研究及采購(gòu)經(jīng)費(fèi)投入最多、實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)最豐富的領(lǐng)域。80多年來(lái),世界無(wú)人機(jī)的發(fā)展基本上是以美國(guó)為主線向前推進(jìn)的,無(wú)論從技術(shù)水平還是無(wú)人機(jī)的種類和數(shù)量來(lái)看,美國(guó)均居世界之首位。 機(jī)器人品種篇“別動(dòng)隊(duì)”無(wú)人機(jī)縱觀無(wú)人機(jī)發(fā)展的歷史,可以說(shuō)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是推動(dòng)無(wú)人機(jī)發(fā)展的動(dòng)力。而無(wú)人機(jī)對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的影響也越來(lái)越大。一次和二次世界大戰(zhàn)期間,盡管出現(xiàn)并使用了無(wú)人機(jī),但由于技術(shù)水平低下,無(wú)人機(jī)并未發(fā)揮重大作用。朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)中美國(guó)使用了無(wú)人偵察機(jī)和攻擊機(jī),不過(guò)數(shù)量有限。在隨后的越南戰(zhàn)爭(zhēng)、中東戰(zhàn)爭(zhēng)中無(wú)人機(jī)已成為必不可少的武器系統(tǒng)。而在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、波黑戰(zhàn)爭(zhēng)及科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)中無(wú)人機(jī)更成了主要的偵察機(jī)種。法國(guó)“紅隼”無(wú)人機(jī)越南戰(zhàn)爭(zhēng)期間美國(guó)空軍損失慘重,被擊落飛機(jī)2500架,飛行員死亡5000多名,美國(guó)國(guó)內(nèi)輿論嘩然。為此美國(guó)空軍較多地使用了無(wú)人機(jī)。如“水牛獵手”無(wú)人機(jī)在北越上空?qǐng)?zhí)行任務(wù)2500多次,超低空拍攝照片,損傷率僅4%。AQM-34Q型147火蜂無(wú)人機(jī)飛行500多次,進(jìn)行電子竊聽、電臺(tái)干擾、拋撒金屬箔條及為有人飛機(jī)開辟通道等。高空無(wú)人偵察機(jī)

    在1982年的貝卡谷地之戰(zhàn)中,以色列軍隊(duì)通過(guò)空中偵察發(fā)現(xiàn)。敘利亞在貝卡谷地集中了大量部隊(duì)。6月9日,以軍出動(dòng)美制E-2C“鷹眼”預(yù)警飛機(jī)對(duì)敘軍進(jìn)行監(jiān)視,同時(shí)每天出動(dòng)“偵察兵”及“猛犬”等無(wú)人機(jī)70多架次,對(duì)敘軍的防空陣地、機(jī)場(chǎng)進(jìn)行反復(fù)偵察,并將拍攝的圖像傳送給預(yù)警飛機(jī)和地面指揮部。這樣,以軍準(zhǔn)確地查明了敘軍雷達(dá)的位置,接著發(fā)射“狼”式反雷達(dá)導(dǎo)彈,摧毀了敘軍不少的雷達(dá)、導(dǎo)彈及自行高炮,迫使敘軍的雷達(dá)不敢開機(jī),為以軍有人飛機(jī)攻擊目標(biāo)創(chuàng)造了條件。鬼怪式無(wú)人機(jī)1991年爆發(fā)了海灣戰(zhàn)爭(zhēng),美軍首先面對(duì)的一個(gè)問題就是要在茫茫的沙海中找到伊拉克隱藏的飛毛腿導(dǎo)彈發(fā)射器。如果用有人偵察機(jī),就必須在大漠上空往返飛行,長(zhǎng)時(shí)間暴露于伊拉克軍隊(duì)的高射火力之下,極其危險(xiǎn)。為此,無(wú)人機(jī)成了美軍空中偵察的主力。在整個(gè)海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間,“先鋒”無(wú)人機(jī)是美軍使用最多的無(wú)人機(jī)種,美軍在海灣地區(qū)共部署了6個(gè)先鋒無(wú)人機(jī)連,總共出動(dòng)了522架次,飛行時(shí)間達(dá)1640小時(shí)。那時(shí),不論白天還是黑夜,每天總有一架先鋒無(wú)人機(jī)在海灣上空飛行。

    為了摧毀伊軍在沿海修筑的堅(jiān)固的防御工事,2月4日密蘇里號(hào)戰(zhàn)艦乘夜駛至近海區(qū),先鋒號(hào)無(wú)人機(jī)由它的甲板上起飛,用紅外偵察儀拍攝了地面目標(biāo)的圖像并傳送給指揮中心。幾分鐘后,戰(zhàn)艦上的406毫米的艦炮開始轟擊目標(biāo),同時(shí)無(wú)人機(jī)不斷地為艦炮進(jìn)行校射。之后威斯康星號(hào)戰(zhàn)艦接替了密蘇里號(hào),如此連續(xù)炮轟了三天,使伊軍的炮兵陣地、雷達(dá)網(wǎng)、指揮通信樞紐遭到徹底破壞。在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間,僅從兩艘戰(zhàn)列艦上起飛的先鋒無(wú)人機(jī)就有151架次,飛行了530多個(gè)小時(shí),完成了目標(biāo)搜索、戰(zhàn)場(chǎng)警戒、海上攔截及海軍炮火支援等任務(wù)。

    發(fā)射Brevel無(wú)人機(jī)

    在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,先鋒無(wú)人機(jī)成了美國(guó)陸軍部隊(duì)的開路先鋒。它為陸軍第7軍進(jìn)行空中偵察,拍攝了大量的伊軍坦克、指揮中心、及導(dǎo)彈發(fā)射陣地的圖像,并傳送給直升機(jī)部隊(duì),接著美軍就出動(dòng)“阿帕奇”攻擊型直升機(jī)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行攻擊,必要時(shí)還可呼喚炮兵部隊(duì)進(jìn)行火力支援。先鋒機(jī)的生存能力很強(qiáng),在319架次的飛行中,僅有一架被擊中,有4~5架由于電磁干擾而失事。除美軍外,英、法、加拿大也都出動(dòng)了無(wú)人機(jī)。如法國(guó)的“幼鹿”師裝備有一個(gè)“馬爾特”無(wú)人機(jī)排。當(dāng)法軍深入伊境內(nèi)作戰(zhàn)時(shí),首先派無(wú)人機(jī)偵察敵情,根據(jù)偵察到的情況,法軍躲過(guò)了伊軍的坦克及炮兵陣地。1995年波黑戰(zhàn)爭(zhēng)中,因部隊(duì)急需,“捕食者”無(wú)人機(jī)很快就被運(yùn)往前線。在北約空襲塞族部隊(duì)的補(bǔ)給線、彈藥庫(kù)、指揮中心時(shí),“捕食者”發(fā)揮了重要的作用。它首先進(jìn)行偵察,發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后引導(dǎo)有人飛機(jī)進(jìn)行攻擊,然后再進(jìn)行戰(zhàn)果評(píng)估。它還為聯(lián)合國(guó)維和部隊(duì)提供波黑境內(nèi)主要公路上軍車移動(dòng)的情況,以判斷各方是否遵守了和平協(xié)議。美軍因而把“捕食者”稱作“戰(zhàn)場(chǎng)上的低空衛(wèi)星”。其實(shí)衛(wèi)星只能提供戰(zhàn)場(chǎng)上的瞬間圖像,而無(wú)人機(jī)可以在戰(zhàn)場(chǎng)上空長(zhǎng)時(shí)間盤旋逗留,因而能夠提供戰(zhàn)場(chǎng)的連續(xù)實(shí)時(shí)圖像,無(wú)人機(jī)還比使用衛(wèi)星便宜得多。1999年3月24日,以美國(guó)為首的北約打著“維護(hù)人權(quán)”的幌子對(duì)南聯(lián)盟開始了狂轟濫炸,爆發(fā)了震驚世界的“科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)”。在持續(xù)78天的轟炸過(guò)程中,北約共出動(dòng)飛機(jī)3.2萬(wàn)架次,投入艦艇40多艘,扔下炸彈1.3萬(wàn)噸,造成了二戰(zhàn)以來(lái)歐洲空前的浩劫。南聯(lián)盟多山、多森林的地形以及多陰雨天的氣候條件,大大影響了北約偵察衛(wèi)星及高空偵察機(jī)的偵察效果,塞軍的防空火力又很猛,有人偵察機(jī)不敢低飛,致使北約空軍無(wú)法識(shí)別及攻擊云層下面的目標(biāo)。為了減少人員的傷亡,北約大量使用了無(wú)人機(jī)??扑魑謶?zhàn)爭(zhēng)是世界局部戰(zhàn)爭(zhēng)中使用無(wú)人機(jī)數(shù)量最多、無(wú)人機(jī)發(fā)揮作用最大的戰(zhàn)爭(zhēng)。無(wú)人機(jī)盡管飛得較慢,飛行高度較低,但它體積小,雷達(dá)及紅外特征較小,隱蔽性好,不易被擊中,適于進(jìn)行中低空偵察,可以看清衛(wèi)星及有人偵察機(jī)看不清的目標(biāo)。在科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)中,美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)及英國(guó)總共出動(dòng)了6種不同類型的無(wú)人機(jī)約200多架,它們有:美國(guó)空軍的“捕食者”(Predator)、陸軍的“獵人”(Hunter)及海軍的“先鋒”(Pioneer);德國(guó)的CL-289;法國(guó)的“紅隼”(Crecerelles)、 “獵人”,以及英國(guó)的“不死鳥”(Phoenix)等無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)在科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)中主要完成了以下一些任務(wù):中低空偵察及戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視,電子干擾,戰(zhàn)果評(píng)估,目標(biāo)定位,氣象資料搜集,散發(fā)傳單以及營(yíng)救飛行員等??扑魑謶?zhàn)爭(zhēng)不僅大大提高了無(wú)人機(jī)在戰(zhàn)爭(zhēng)中的地位,而且引起了各國(guó)政府對(duì)無(wú)人機(jī)的重視。美國(guó)參議院武裝部隊(duì)委員會(huì)要求,10年內(nèi)軍方應(yīng)準(zhǔn)備足夠數(shù)量的無(wú)人系統(tǒng),使低空攻擊機(jī)中有三分之一是無(wú)人機(jī);15年內(nèi),地面戰(zhàn)車中應(yīng)有三分之一是無(wú)人系統(tǒng)。這并不是要用無(wú)人系統(tǒng)代替飛行員及有人飛機(jī),而是用它們補(bǔ)充有人飛機(jī)的能力,以便在高風(fēng)險(xiǎn)的任務(wù)中盡量少用飛行員。無(wú)人機(jī)的發(fā)展必將推動(dòng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)理論和無(wú)人戰(zhàn)爭(zhēng)體系的發(fā)展。

    機(jī)器警察

    所謂地面軍用機(jī)器人是指在地面上使用的機(jī)器人系統(tǒng),它們不僅在和平時(shí)期可以幫助民警排除炸彈、完成要地保安任務(wù),在戰(zhàn)時(shí)還可以代替士兵執(zhí)行掃雷、偵察和攻擊等各種任務(wù),今天美、英、德、法、日等國(guó)均已研制出多種型號(hào)的地面軍用機(jī)器人。

    英國(guó)的“手推車”機(jī)器人

    在西方國(guó)家中,恐怖活動(dòng)始終是個(gè)令當(dāng)局頭疼的問題。英國(guó)由于民族矛盾,飽受爆炸物的威脅,因而早在60年代就研制成功排爆機(jī)器人。英國(guó)研制的履帶式“手推車”及“超級(jí)手推車”排爆機(jī)器人,已向50多個(gè)國(guó)家的軍警機(jī)構(gòu)售出了800臺(tái)以上。最近英國(guó)又將手推車機(jī)器人加以優(yōu)化,研制出土撥鼠及野牛兩種遙控電動(dòng)排爆機(jī)器人,英國(guó)皇家工程兵在波黑及科索沃都用它們探測(cè)及處理爆炸物。土撥鼠重35公斤,在桅桿上裝有兩臺(tái)攝像機(jī)。野牛重210公斤,可攜帶100公斤負(fù)載。兩者均采用無(wú)線電控制系統(tǒng),遙控距離約1公里。

    “土撥鼠”和“野?!迸疟瑱C(jī)器人

    除了恐怖分子安放的炸彈外,在世界上許多戰(zhàn)亂國(guó)家中,到處都散布著未爆炸的各種彈藥。例如,海灣戰(zhàn)爭(zhēng)后的科威特,就像一座隨時(shí)可能爆炸的彈藥庫(kù)。在伊科邊境一萬(wàn)多平方公里的地區(qū)內(nèi),有16個(gè)國(guó)家制造的25萬(wàn)顆地雷,85萬(wàn)發(fā)炮彈,以及多國(guó)部隊(duì)投下的布雷彈及子母彈的2500萬(wàn)顆子彈,其中至少有20%沒有爆炸。而且直到現(xiàn)在,在許多國(guó)家中甚至還殘留有一次大戰(zhàn)和二次大戰(zhàn)中未爆炸的炸彈和地雷。因此,爆炸物處理機(jī)器人的需求量是很大的。

    排除爆炸物機(jī)器人有輪式的及履帶式的,它們一般體積不大,轉(zhuǎn)向靈活,便于在狹窄的地方工作,操作人員可以在幾百米到幾公里以外通過(guò)無(wú)線電或光纜控制其活動(dòng)。機(jī)器人車上一般裝有多臺(tái)彩色CCD攝像機(jī)用來(lái)對(duì)爆炸物進(jìn)行觀察;一個(gè)多自由度機(jī)械手,用它的手爪或夾鉗可將爆炸物的引信或雷管擰下來(lái),并把爆炸物運(yùn)走;車上還裝有獵槍,利用激光指示器瞄準(zhǔn)后,它可把爆炸物的定時(shí)裝置及引爆裝置擊毀;有的機(jī)器人還裝有高壓水槍,可以切割爆炸物。

    德國(guó)的排爆機(jī)器人

    在法國(guó),空軍、陸軍和警察署都購(gòu)買了Cybernetics公司研制的TRS200中型排爆機(jī)器人。DM公司研制的RM35機(jī)器人也被巴黎機(jī)場(chǎng)管理局選中。德國(guó)駐波黑的維和部隊(duì)則裝備了Telerob公司的MV4系列機(jī)器人。我國(guó)沈陽(yáng)自動(dòng)化所研制的PXJ-2機(jī)器人也加入了公安部隊(duì)的行列。

    美國(guó)Remotec公司的Andros系列機(jī)器人受到各國(guó)軍警部門的歡迎,白宮及國(guó)會(huì)大廈的警察局都購(gòu)買了這種機(jī)器人。在南非總統(tǒng)選舉之前,警方購(gòu)買了四臺(tái)AndrosVIA型機(jī)器人,它們?cè)谶x舉過(guò)程中總共執(zhí)行了100多次任務(wù)。 Andros機(jī)器人可用于小型隨機(jī)爆炸物的處理,它是美國(guó)空軍客機(jī)及客車上使用的唯一的機(jī)器人。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)后,美國(guó)海軍也曾用這種機(jī)器人在沙特阿拉伯和科威特的空軍基地清理地雷及未爆炸的彈藥。美國(guó)空軍還派出5臺(tái)Andros機(jī)器人前往科索沃,用于爆炸物及子炮彈的清理。空軍每個(gè)現(xiàn)役排爆小隊(duì)及航空救援中心都裝備有一臺(tái)Andros VI。

    我國(guó)研制的排爆機(jī)器人

    排爆機(jī)器人不僅可以排除炸彈,利用它的偵察傳感器還可監(jiān)視犯罪分子的活動(dòng)。監(jiān)視人員可以在遠(yuǎn)處對(duì)犯罪分子晝夜進(jìn)行觀察,監(jiān)聽他們的談話,不必暴露自己就可對(duì)情況了如指掌。

    1993年初,在美國(guó)發(fā)生了韋科莊園教案,為了弄清教徒們的活動(dòng),聯(lián)邦調(diào)查局使用了兩種機(jī)器人。一種是Remotec公司的AndrosVA型和Andros MarkVIA型機(jī)器人,另一種是RST公司研制的STV機(jī)器人。STV是一輛6輪遙控車,采用無(wú)線電及光纜通信。車上有一個(gè)可升高到4.5米的支架 ,上面裝有彩色立體攝像機(jī)、晝用瞄準(zhǔn)具、微光夜視瞄具、雙耳音頻探測(cè)器、化學(xué)探測(cè)器、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、目標(biāo)跟蹤用的前視紅外傳感器等。該車僅需一名操作人員,遙控距離達(dá)10公里。在這次行動(dòng)中共出動(dòng)了3臺(tái)STV,操作人員遙控機(jī)器人行駛到距莊園548米的地方停下來(lái),升起車上的支架,利用攝像機(jī)和紅外探測(cè)器向窗內(nèi)窺探,聯(lián)邦調(diào)查局的官員們圍著熒光屏觀察傳感器發(fā)回的圖像,可以把屋里的活動(dòng)看得一清二楚。

    機(jī)器人指揮

    其實(shí)并不是人們不想給機(jī)器人一個(gè)完整的定義,自機(jī)器人誕生之日起人們就不斷地嘗試著說(shuō)明到底什么是機(jī)器人。但隨著機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展和信息時(shí)代的到來(lái),機(jī)器人所涵蓋的內(nèi)容越來(lái)越豐富,機(jī)器人的定義也不斷充實(shí)和創(chuàng)新。

    1886年法國(guó)作家利爾亞當(dāng)在他的小說(shuō)《未來(lái)夏娃》中將外表像人的機(jī)器起名為“安德羅丁”(android),它由4部分組成:

    1,生命系統(tǒng)(平衡、步行、發(fā)聲、身體擺動(dòng)、感覺、表情、調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)等);

    2,造型解質(zhì)(關(guān)節(jié)能自由運(yùn)動(dòng)的金屬覆蓋體,一種盔甲);

    3,人造肌肉(在上述盔甲上有肉體、靜脈、性別等身體的各種形態(tài));

    4,人造皮膚(含有膚色、機(jī)理、輪廓、頭發(fā)、視覺、牙齒、手爪等)。

    1920年捷克作家卡雷爾·卡佩克發(fā)表了科幻劇本《羅薩姆的萬(wàn)能機(jī)器人》。在劇本中,卡佩克把捷克語(yǔ)“Robota”寫成了“Robot”,“Robota”是奴隸的意思。該劇預(yù)告了機(jī)器人的發(fā)展對(duì)人類社會(huì)的悲劇性影響,引起了大家的廣泛關(guān)注,被當(dāng)成了機(jī)器人一詞的起源。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(dòng)。后來(lái),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(dòng)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。

    但是機(jī)器人不知道如何制造它們自己,認(rèn)為它們自己很快就會(huì)滅絕,所以它們開始尋找人類的幸存者,但沒有結(jié)果。最后,一對(duì)感知能力優(yōu)于其它機(jī)器人的男女機(jī)器人相愛了。這時(shí)機(jī)器人進(jìn)化為人類,世界又起死回生了。

    卡佩克提出的是機(jī)器人的安全、感知和自我繁殖問題??茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步很可能引發(fā)人類不希望出現(xiàn)的問題。雖然科幻世界只是一種想象,但人類社會(huì)將可能面臨這種現(xiàn)實(shí)。

    為了防止機(jī)器人傷害人類,科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“機(jī)器人三原則”:

    1,機(jī)器人不應(yīng)傷害人類;

    2,機(jī)器人應(yīng)遵守人類的命令,與第一條違背的命令除外;

    3,機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己,與第一條相抵觸者除外。

    這是給機(jī)器人賦予的倫理性綱領(lǐng)。機(jī)器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機(jī)器人開發(fā)的準(zhǔn)則。

    在1967年日本召開的第一屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議上,就提出了兩個(gè)有代表性的定義。一是森政弘與合田周平提出的:“機(jī)器人是一種具有移動(dòng)性、個(gè)體性、智能性、通用性、半機(jī)械半人性、自動(dòng)性、奴隸性等7個(gè)特征的柔性機(jī)器”。從這一定義出發(fā),森政弘又提出了用自動(dòng)性、智能性、個(gè)體性、半機(jī)械半人性、作業(yè)性、通用性、信息性、柔性、有限性、移動(dòng)性等10個(gè)特性來(lái)表示機(jī)器人的形象。另一個(gè)是加藤一郎提出的具有如下3個(gè)條件的機(jī)器稱為機(jī)器人:

    1,具有腦、手、腳等三要素的個(gè)體;

    2,具有非接觸傳感器(用眼、耳接受遠(yuǎn)方信息)和接觸傳感器;

    3,具有平衡覺和固有覺的傳感器。

    禮儀機(jī)器人

    該定義強(qiáng)調(diào)了機(jī)器人應(yīng)當(dāng)仿人的含義,即它靠手進(jìn)行作業(yè),靠腳實(shí)現(xiàn)移動(dòng),由腦來(lái)完成統(tǒng)一指揮的作用。非接觸傳感器和接觸傳感器相當(dāng)于人的五官,使機(jī)器人能夠識(shí)別外界環(huán)境,而平衡覺和固有覺則是機(jī)器人感知本身狀態(tài)所不可缺少的傳感器。這里描述的不是工業(yè)機(jī)器人而是自主機(jī)器人。

    機(jī)器人的定義是多種多樣的,其原因是它具有一定的模糊性。動(dòng)物一般具有上述這些要素,所以在把機(jī)器人理解為仿人機(jī)器的同時(shí),也可以廣義地把機(jī)器人理解為仿動(dòng)物的機(jī)器。

    1988年法國(guó)的埃斯皮奧將機(jī)器人定義為:“機(jī)器人學(xué)是指設(shè)計(jì)能根據(jù)傳感器信息實(shí)現(xiàn)預(yù)先規(guī)劃好的作業(yè)系統(tǒng),并以此系統(tǒng)的使用方法作為研究對(duì)象”。

    1987年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了定義:“工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能,能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)?!?/p>

    我國(guó)科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是:“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器,所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力,如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力,是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器”。在研究和開發(fā)未知及不確定環(huán)境下作業(yè)的機(jī)器人的過(guò)程中,人們逐步認(rèn)識(shí)到機(jī)器人技術(shù)的本質(zhì)是感知、決策、行動(dòng)和交互技術(shù)的結(jié)合。隨著人們對(duì)機(jī)器人技術(shù)智能化本質(zhì)認(rèn)識(shí)的加深,機(jī)器人技術(shù)開始源源不斷地向人類活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域滲透。結(jié)合這些領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn),人們發(fā)展了各式各樣的具有感知、決策、行動(dòng)和交互能力的特種機(jī)器人和各種智能機(jī)器,如移動(dòng)機(jī)器人、微機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、空中空間機(jī)器人、娛樂機(jī)器人等。對(duì)不同任務(wù)和特殊環(huán)境的適應(yīng)性,也是機(jī)器人與一般自動(dòng)化裝備的重要區(qū)別。這些機(jī)器人從外觀上已遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫離了最初仿人型機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人所具有的形狀,更加符合各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的特殊要求,其功能和智能程度也大大增強(qiáng),從而為機(jī)器人技術(shù)開辟出更加廣闊的發(fā)展空間。

    中國(guó)工程院院長(zhǎng)宋健指出:“機(jī)器人學(xué)的進(jìn)步和應(yīng)用是20世紀(jì)自動(dòng)控制最有說(shuō)服力的成就,是當(dāng)代最高意義上的自動(dòng)化”。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(guó)際上重新認(rèn)識(shí)機(jī)器人技術(shù)的作用和影響。

    我國(guó)的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā),將機(jī)器人分為兩大類,即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人,包括:服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。在特種機(jī)器人中,有些分支發(fā)展很快,有獨(dú)立成體系的趨勢(shì),如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、微操作機(jī)器人等。目前,國(guó)際上的機(jī)器人學(xué)者,從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類:制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機(jī)器人,這和我國(guó)的分類是一致的。

    古代機(jī)器人

    機(jī)器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人的問世都是近幾十年的事。然而人們對(duì)機(jī)器人的幻想與追求卻已有3000多年的歷史。人類希望制造一種像人一樣的機(jī)器,以便代替人類完成各種工作。

    機(jī)器馬車

    西周時(shí)期,我國(guó)的能工巧匠偃師就研制出了能歌善舞的伶人,這是我國(guó)最早記載的機(jī)器人。

    春秋后期,我國(guó)著名的木匠魯班,在機(jī)械方面也是一位發(fā)明家,據(jù)《墨經(jīng)》記載,他曾制造過(guò)一只木鳥,能在空中飛行“三日不下”,體現(xiàn)了我國(guó)勞動(dòng)人民的聰明智慧。

    公元前2世紀(jì),亞歷山大時(shí)代的古希臘人發(fā)明了最原始的機(jī)器人——自動(dòng)機(jī)。它是以水、空氣和蒸汽壓力為動(dòng)力的會(huì)動(dòng)的雕像,它可以自己開門,還可以借助蒸汽唱歌。

    1800年前的漢代,大科學(xué)家張衡不僅發(fā)明了地動(dòng)儀,而且發(fā)明了計(jì)里鼓車。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(guó)時(shí)期,蜀國(guó)丞相諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“木牛流馬”,并用其運(yùn)送軍糧,支援前方戰(zhàn)爭(zhēng)。

    1662年,日本的竹田近江利用鐘表技術(shù)發(fā)明了自動(dòng)機(jī)器玩偶,并在大阪的道頓堀演出。

    1738年,法國(guó)天才技師杰克·戴·瓦克遜發(fā)明了一只機(jī)器鴨,它會(huì)嘎嘎叫,會(huì)游泳和喝水,還會(huì)進(jìn)食和排泄。瓦克遜的本意是想把生物的功能加以機(jī)械化而進(jìn)行醫(yī)學(xué)上的分析。

    寫字機(jī)器人

    在當(dāng)時(shí)的自動(dòng)玩偶中,最杰出的要數(shù)瑞士的鐘表匠杰克·道羅斯和他的兒子利·路易·道羅斯。1773年,他們連續(xù)推出了自動(dòng)書寫玩偶、自動(dòng)演奏玩偶等,他們創(chuàng)造的自動(dòng)玩偶是利用齒輪和發(fā)條原理而制成的。它們有的拿著畫筆和顏色繪畫,有的拿著鵝毛蘸墨水寫字,結(jié)構(gòu)巧妙,服裝華麗,在歐洲風(fēng)靡一時(shí)。由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制,這些玩偶其實(shí)是身高一米的巨型玩具。現(xiàn)在保留下來(lái)的最早的機(jī)器人是瑞士努薩蒂爾歷史博物館里的少女玩偶,它制作于二百年前,兩只手的十個(gè)手指可以按動(dòng)風(fēng)琴的琴鍵而彈奏音樂,現(xiàn)在還定期演奏供參觀者欣賞,展示了古代人的智慧。

    19世紀(jì)中葉自動(dòng)玩偶分為2個(gè)流派,即科學(xué)幻想派和機(jī)械制作派,并各自在文學(xué)藝術(shù)和近代技術(shù)中找到了自己的位置。1831年歌德發(fā)表了《浮士德》,塑造了人造人“荷蒙克魯斯”;1870年霍夫曼出版了以自動(dòng)玩偶為主角的作品《葛蓓莉婭》;1883年科洛迪的《木偶奇遇記》問世;1886年《未來(lái)的夏娃》問世。在機(jī)械實(shí)物制造方面,1893年摩爾制造了“蒸汽人”,“蒸汽人”靠蒸汽驅(qū)動(dòng)雙腿沿圓周走動(dòng)。

    進(jìn)入20世紀(jì)后,機(jī)器人的研究與開發(fā)得到了更多人的關(guān)心與支持,一些適用化的機(jī)器人相繼問世,1927年美國(guó)西屋公司工程師溫茲利制造了第一個(gè)機(jī)器人“電報(bào)箱”,并在紐約舉行的世界博覽會(huì)上展出。它是一個(gè)電動(dòng)機(jī)器人,裝有無(wú)線電發(fā)報(bào)機(jī),可以回答一些問題,但該機(jī)器人不能走動(dòng)。1959年第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人(可編程、圓坐標(biāo))在美國(guó)誕生,開創(chuàng)了機(jī)器人發(fā)展的新紀(jì)元。

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