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什么是机器人(机器人概述)
机器人起源和发展1886年法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》中将外表像人的机器起名为“安德罗丁”(Android),它由4部分组成。生命系统: 平衡、步行、发声、身体摆动、感觉、表情和调节运动等;造型解质:关节能自由运动的金属覆盖体,一种盔甲;人造肌肉:在上述盔甲上有肉体、静脉和性别等身体的各种形态;人造皮肤:含有肤色、机理、轮廓、头发、视觉、牙齿和手爪等。
1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。在剧本中,卡佩克把捷克语Robota写成了Robot。Robota是奴隶的意思。该剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响,在社会上引起了广泛的关注,被当成了机器人一词的起源。如下图所示,是各种类型的机器人。
机器人的发展经历了如下几个阶段:
(1)东汉、张衡发明的指南车。
(2)1768-1774,瑞士钟表匠德罗斯制作的木偶机器人。
(3)1920捷克剧作家卡佩克首次提出Robota一词。
(4)1950美国科幻作家阿西莫夫,提出机器人三定律。
(5)1954美国人乔治·德沃尔设计了第一台关节式示教再现型作业机械手,于1961年发表了该项专利。
(6)1962美国通用汽车公司(GM)公司使用全球第一台机器人Unimate,这标志着第一代工业机器人的诞生。
机器人三原则为了防止机器人伤害人类,科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“机器人三原则”:
①机器人不应伤害人类。
②机器人应遵守人类的命令,与第一条相违背的命令除外。
③机器人应能保护自己,与第一条相抵触者除外。
这是给机器人赋予的伦理性纲领。机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则。
机器人的定义1987年国际标准化组织(ISO)对工业机器人的定义:“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能,能完成各种作业的可编程操作机”。
美国机器人协会(RIA)定义:一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的,通过程序动作来执行各种任务,并具有编程能力的多功能操作机(Manipulator)。
在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上,就提出了两个有代表性的定义。
一个定义是森政弘与合田周平提出的:“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器。” 从这一定义出发,森政弘又提出了用自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移动性等10个特性来表示机器人的形象。
另一个定义是加藤一郎提出的具有如下3个条件的机器称为机器人:
(1)具有脑、手、脚等三要素的个体。
(2)具有非接触传感器(用眼、耳接收远方信息)和接触传感器。
(3)具有平衡觉和固有觉的传感器。
我国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。”
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