1、高考资源网() 您身边的高考专家第4节 人与机械1机器人简介机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一,自60年代初问世以来,经历40余年的发展已取得长足的进步,走向成熟的工业机器人,各种用途的特种机器人的实用化,昭示着机器人技术灿烂的明天。科学家对机器人的定义是:“机器人是一种自动化的机器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器”。机器人技术综合了多学科的发展成果,代表了高技术的发展前沿,它在人类生活应用领域的不断扩大正引起国际上重新认识机器人技术的作用和影响。 随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深,
2、机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。结合这些领域的应用特点,人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器,如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。对不同任务和特殊环境的适应性,也是机器人与一般自动化装备的重要区别。这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的形状,更加符合各种不同应用领域的特殊要求,其功能和智能程度也大大增强,从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。2机器人的发展机器人的历史并不算长,1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人,机器人的历史才真
3、正开始。英格伯格在大学攻读伺服理论,这是一种研究运动机构如何才能更好地跟踪控制信号的理论。德沃尔曾于1946年发明了一种系统,可以“重演”所记录的机器的运动。1954年,德沃尔又获得可编程机械手臂专利,这种机械手臂按程序进行工作,可以根据不同的工作需要编制不同的程序,因此具有通用性和灵活性,英格伯格和德沃尔都在研究机器人,认为汽车工业最适合于用机器人干活,因为是用重型机器进行工作,生产过程较为固定。1959年,英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人。它成为世界上第一台真正的实用工业机器人。此后英格伯格和德沃尔成立了“尤尼梅逊”公司,兴办了世界上第一家机器人制造工厂。第一批工业机器人被称为“
4、尤尼梅特”,意思是“万能自动”。他们因此被称为机器人之父。1962年美国机械与铸造公司也制造出工业机器人,称为“沃尔萨特兰”,意思是“万能搬动”。“尤尼梅特”和“沃尔萨特兰”就成为世界上最早的、至今仍在使用的工业机器人。近百年来发展起来的机器人,大致经历了三个成长阶段,也即三个时代。第一代为简单个体机器人,第二代为群体劳动机器人,第三代为类似人类的智能机器人,它未来的发展方向是有知觉、有思维、能与人对话。第一代机器人属于示教再现型,第二代则具备了感觉能力,第三代机器人是智能机器人,它不仅有感觉能力,而且还具有独立判断和行动的能力,并具有记忆、推理和决策的能力,因而能够完成更加复杂的动作。中央电
5、脑控制手臂和行走装置,使机器人的手完成作业,脚完成移动,机器人能够用自然语言与人对话。智能机器人在发生故障时,通过自我诊断装置能自我诊断出故障部位,并能自我修复。今天,智能机器人的应用范围大大地扩展了,除工农业生产外,机器人应用到各行各业,机器人已具备了人类的特点。机器人向着智能化、拟人化方向发展的道路,是没有止境的。机器人是虽然外表可能不像人,也不以人类的方式操作,但是可以代替人力自动工作的机器。后来美国著名科普作家艾萨克阿西莫夫为机器人提出了三条原则,即“机器人三定律”:第一定律机器人不得伤害人,或任人受到伤害而无所作为;第二定律机器人应服从人的一切命令,但命令与第一定律相抵触时例外;第三定律机器人必须保护自身的安全,但不得与第一、第二定律相抵触。这些“定律”构成了支配机器人行为的道德标准,机器人必须按人的指令行事,为人类生产和生活服务。高考资源网版权所有,侵权必究!