幾千年前人類就渴望制造 一種像人一樣的機(jī)器,以便將人類從繁重的勞動中解脫出來。 如古希臘詩人Homeros的長篇敘事詩 《伊利亞特》中的冶煉之神瘸腿海倍斯特司 ,就用黃金鑄造出一個美麗聰穎的侍女;希臘神話《阿魯哥探險船》中的青銅巨人泰洛斯(Taloas);猶太傳說中的泥土巨人等等,這些美麗的神話時刻激勵著人們一定要把美麗的神話變?yōu)楝F(xiàn)實,早在兩千年前就開始出現(xiàn)了自動木人和一些簡單的機(jī)械偶人。 到了近代 ,機(jī)器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人問世之后,不同功能的機(jī)器人也相繼出現(xiàn)并且活躍在不同的領(lǐng)域,從天上到地下,從工業(yè)拓廣到 農(nóng)業(yè)、林、牧、漁,甚至進(jìn)入尋常百姓家。機(jī)器人的種類之多,應(yīng)用之廣,影響之深,是我們始料未及的。從機(jī)器人的用途來分,可以分為兩大類: 軍用機(jī)器人: ◆ 地面軍用機(jī)器人 地面機(jī)器人主要是指智能或遙控的輪式和履帶式車輛.地面軍用機(jī)器人又可分為自主車輛和半自主車輛。自主車輛依靠自身的智能自主導(dǎo)航,躲避障礙物,獨(dú)立完成各種戰(zhàn)斗任務(wù);半自主車輛可在人的監(jiān)視下自主行使,在遇到困難時操作人員可以進(jìn)行遙控干預(yù)。 ◆無人機(jī) 被稱為空中機(jī)器人的無人機(jī)是軍用機(jī)器人中發(fā)展最快的家族,從1913年第一臺自動駕駛儀問世以來,無人機(jī)的基本類型已達(dá)到300多種,目前在世界市場上銷售的無人機(jī)有40多種。美國幾乎參加了世界上所有重要的戰(zhàn)爭。由于它的科學(xué)技術(shù)先進(jìn),國力較強(qiáng),因而80多年來,世界無人機(jī)的發(fā)展基本上是以美國為主線向前推進(jìn)的。美國是研究無人機(jī)最早的國家之一,今天無論從技術(shù)水平還是無人機(jī)的種類和數(shù)量來看,美國均居世界首位。 綜觀無人機(jī)發(fā)展的歷史,可以說現(xiàn)代戰(zhàn)爭是無人機(jī)發(fā)展的動力,高新技術(shù)的發(fā)展是它不斷進(jìn)步的基礎(chǔ)。 ◆水下機(jī)器人 水下機(jī)器人分為有人機(jī)器人和無人機(jī)器人兩大類: 有人潛水器機(jī)動靈活,便于處理復(fù)雜的問題,擔(dān)任的生命可能會有危險,而且價格昂貴。 無人潛水器就是人們所說的水下機(jī)器人,“科夫”就是其中的一種。它適于長時間、大范圍的考察任務(wù),近20年來,水下機(jī)器人有了很大的發(fā)展,它們既可軍用又可民用。隨著人對海洋進(jìn)一步地開發(fā),21世紀(jì)它們必將會有更廣泛的應(yīng)用。按照無人潛水器與水面支持設(shè)備(母船或平臺)間聯(lián)系方式的不同,水下機(jī)器人可以分為兩大類:一種是有纜水下機(jī)器人,習(xí)慣上把它稱做遙控潛水器,簡稱ROV;另一種是無纜水下機(jī)器人,潛水器習(xí)慣上把它稱做自治潛水器,簡稱AUV。有纜機(jī)器人都是遙控式的,按其運(yùn)動方式分為拖曳式、(海底)移動式和浮游(自航)式三種。無纜水下機(jī)器人只能是自治式的,目前還只有觀測型浮游式一種運(yùn)動方式,但它的前景是光明的。 ◆空間機(jī)器人 空間機(jī)器人是一種低價位的輕型遙控機(jī)器人,可在行星的大氣環(huán)境中導(dǎo)航及飛行。為此,它必須克服許多困難,例如它要能在一個不斷變化的三維環(huán)境中運(yùn)動并自主導(dǎo)航;幾乎不能夠停留;必須能實時確定它在空間的位置及狀態(tài);要能對它的垂直運(yùn)動進(jìn)行控制;要為它的星際飛行預(yù)測及規(guī)劃路徑。 民用機(jī)器人: ◆工業(yè)機(jī)器人 工業(yè)機(jī)器人是指在工業(yè)中應(yīng)用的一種能進(jìn)行自動控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機(jī),能搬運(yùn)材料、工件或操持工具,用以完成各種作業(yè)。且這種操作機(jī)可以固定在一個地方,也可以在往復(fù)運(yùn)動的小車上。 ◆服務(wù)機(jī)器人 服務(wù)機(jī)器人是機(jī)器人家族中的一個年輕成員,到目前為止尚沒有一個嚴(yán)格的定義,不同國家對服務(wù)機(jī)器人的認(rèn)識也有一定差異。服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用范圍很廣,主要從事維護(hù)、保養(yǎng)、修理、運(yùn)輸、清洗、保安、救援、監(jiān)護(hù)等工作。德國生產(chǎn)技術(shù)與自動化研究所所長施拉夫特博士給服務(wù)機(jī)器人下了這樣一個定義:服務(wù)機(jī)器人是一種可自由編程的移動裝置,它至少應(yīng)有三個運(yùn)動軸,可以部分地或全自動地完成服務(wù)工作。這里的服務(wù)工作指的不是為工業(yè)生產(chǎn)物品而從事的服務(wù)活動,而是指為人和單位完成的服務(wù)工作。 ◆娛樂機(jī)器人 娛樂機(jī)器人以供人觀賞、娛樂為目的,具有機(jī)器人的外部特征,可以像人,像某種動物,像童話或科幻小說中的人物等。同時具有機(jī)器人的功能,可以行走或完成動作,可以有語言能力,會唱歌,有一定的感知能力。 ◆類人機(jī)器人 從其他類別的機(jī)器人可以看出,大多數(shù)的機(jī)器人并不像人,有的甚至沒有一點(diǎn)人的模樣,這一點(diǎn)使很多機(jī)器人愛好者大失所望。也許你會問,為什么科學(xué)家不研制類人機(jī)器人?這樣的機(jī)器人會更容易讓人接受。其實,研制出外觀和功能與人一樣的機(jī)器人是科學(xué)家們夢寐以求的愿望,也是他們不懈追求的目標(biāo)。然而,研制出性能優(yōu)異的類人機(jī)器人,其最大的難關(guān)就是雙足直立行走。因為 機(jī)器人與人的學(xué)習(xí)方式不一樣。一個嬰兒要先學(xué)走,再學(xué)跑;而機(jī)器人則要先學(xué)跑,再學(xué)走。也就是說機(jī)器人學(xué)跑更容易些。 ◆農(nóng)業(yè)機(jī)器人 由于機(jī)械化、自動化程度比較落后,“面朝黃土背朝天,一年四季不得閑”成了我國農(nóng)民的象征。但近年農(nóng)業(yè)機(jī)器人的問世,有望改變傳統(tǒng)的勞動方式。在農(nóng)業(yè)機(jī)器人的方面,目前日本居于世界各國之首。 |