机器人发展史
- 格式:docx
- 大小:763.36 KB
- 文档页数:10
机器人行业发展史说到工业机器人,对于当今的绝大多数人来说已经不是什么陌生话题了,随着从“中国制造”到“中国智造”的转变,工业机器人已经走进了各行各业,在智能化进程中发挥了重要作用。
目前已经普遍应用的工业机器人是怎么来的,又经历了怎样的发展过程呢?一、萌芽阶段(20世纪40-50年代)利用工具来减轻人力的负担一直是人类进化的关键一环,随着人类进入工业时代,针对一些繁重且危险的工作,人们开始探究用机器取代人力的可能。
最早在第二次世界大战之后,为了解决核试验过程中材料放射污染的问题,美国阿贡国家能源实验室首先研制出遥操作机械手用于处理放射性物质。
并于第二年,又开发出一种电气驱动的主从式机械手臂,有效避免了实验人员直接暴露在放射性材料的实验环境中,大大提高了安全性。
1954年,美国发明家乔治·德沃尔开发出世界上第一台装有可编程控制器的极坐标式机械手臂,并发表了该机器人的专利,具备了机器人雏形。
1959年,德沃尔与美国发明家约瑟夫·英格伯格联手制造出第一台工业机器人样机Unimate (意为“万能自动”)并定型生产,由此成立了世界上第一家工业机器人制造工厂Unimation公司。
不过,当时尚属工业机器人发展的萌芽阶段,以现在的眼光来看,当时所谓的“工业机器人”堪称“简陋”,还不足以应对复杂的工业生产场景。
于是,先驱者们又开始了新一阶段的探索。
二、初级阶段(20世纪60-70年代)第二次世界大战对全球人类文明造成了毁灭性的破坏,战后全球范围都出现了劳动力短缺问题,尤其是日本、德国这样的战败国,战后重建以及巨大的劳动力短缺,迫使人们急于寻求替代人工的方法。
1962年,美国通用汽车(GM)公司安装了Unimation 公司的第一台Unimate工业机器人,标志着第一代示教再现型机器人的诞生。
在这一发展阶段,工业机器人商品化程度逐步提高,并渐渐走向产业化,汽车生产领域成为了“第一个吃螃蟹的人”,工业机器人开始在搬运、喷漆、弧焊等规模化生产中的各个工艺环节推广使用,使得二战之后一直困扰着世界多个地区的劳动力严重短缺问题得到极大缓解。
机器人发展史机器人发展史一、前言机器人是指能够执行各种任务的自动化设备,包括工业机器人、服务机器人、军事机器人等。
随着科技的不断发展,机器人已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。
本文将从机器人的起源开始,逐步介绍其发展历程。
二、机器人起源1. 古代机械早在古代,人类就开始尝试制造各种机械,如中国的鼓风车和水力车、希腊的蒸汽引擎等。
这些古代机械虽然与现代机器人有所不同,但它们为后来的自动化设备奠定了基础。
2. 工业革命工业革命时期出现了许多新技术和新材料,如蒸汽动力、钢铁和电力等。
这些新技术和材料为后来的工业机器人提供了必要条件。
三、工业机器人时期(1960s-)1. 早期工业机器人1960年代初期,美国通用电气公司研制出了第一台工业用途的可编程控制器(PLC),并将其应用于生产线上。
随后,美国的斯坦福研究所和马萨诸塞州理工学院分别研制出了第一台数字控制机床和第一台可编程机器人,这标志着工业机器人时代的开始。
2. 工业机器人的快速发展20世纪70年代,工业机器人开始快速发展。
日本成为了最大的工业机器人生产国,其生产量占全球总量的70%以上。
同时,欧洲和北美地区也开始大力发展工业机器人技术。
3. 工业机器人应用领域不断扩大随着科技的不断进步,工业机器人应用领域不断扩大。
除了传统的汽车、电子、金属加工等行业外,还涉及到医疗、食品加工、化学等领域。
四、服务机器人时期(1990s-)1. 服务机器人起步20世纪90年代初期,服务机器人开始出现。
最早应用于医院、酒店等场所的清洁和送餐服务。
后来又涉及到家庭保洁、老年护理等领域。
2. 服务机器人技术快速发展21世纪初期,服务机器人技术快速发展。
国内外许多企业和研究机构开始投入大量资金和人力研发服务机器人。
如日本的ASIMO、美国的PR2等。
3. 服务机器人应用领域不断扩大随着服务机器人技术的不断提升,其应用领域也在不断扩大。
除了传统的清洁、送餐、保洁等领域外,还涉及到教育、娱乐、安防等领域。
机器人发展简史•机器人起源与早期发展•20世纪初至中期机器人技术进展•20世纪后期至今:智能机器人时代来临目•机器人技术在各领域应用及影响•未来展望:挑战与机遇并存录机器人起源与早期发展01古代自动机械装置古希腊神话中的自动机械古希腊神话中描述了一些由神或工匠制造的自动机械,如赫淮斯托斯的金属机器人女仆等,这些故事反映了古代人民对自动化技术的向往和想象。
中国古代的自动机械中国古代也有许多关于自动机械的记载,如《列子·汤问》中描述的木牛流马等,这些机械装置利用自然原理实现了一些简单的自动化功能。
工业革命与自动化需求工业革命推动机械化进程18世纪工业革命时期,随着蒸汽机等动力机械的广泛应用,机械化生产逐渐取代了手工劳动,对自动化技术提出了更高的要求。
自动化技术的初步应用19世纪初,一些工程师和发明家开始尝试将自动化技术应用于生产制造领域,如使用自动机床、自动装配线等,提高了生产效率和产品质量。
科幻作品中机器人概念科幻小说中的机器人形象自19世纪以来,许多科幻小说作家在作品中描绘了各种各样的机器人形象,如科幻小说之父儒勒·凡尔纳的《机器岛》等,这些作品为机器人概念的普及和发展奠定了基础。
科幻电影中的机器人形象20世纪初,随着电影技术的不断发展,科幻电影开始成为机器人形象传播的重要载体,如《大都会》等经典科幻电影中出现的机器人形象深入人心。
早期实用型机器人出现工业机器人的诞生20世纪50年代,随着计算机技术、传感器技术和控制技术等的发展,第一台工业机器人诞生,标志着机器人技术开始进入实用化阶段。
服务机器人的出现20世纪60年代以后,随着人工智能技术的不断发展,服务机器人开始逐渐出现,如家庭服务机器人、医疗康复机器人等,这些机器人能够为人类提供更加便捷、高效的服务。
0220世纪初至中期机器人技术进展遥控操作装置及其应用遥控操作装置的出现为了满足危险或难以接近环境下的操作需求,人们开始研发遥控操作装置。
机器人发展史机器人作为人类智能与技术的结晶,已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
本文将介绍机器人的发展史,从机械化的自动装置到智能化的自主系统,探讨机器人在不同领域中的应用和未来的发展趋势。
一、早期机械化自动装置人类对机械化自动装置的追求可以追溯到古代。
早在公元前2世纪,古代希腊的工程师Hero of Alexandria就发明了一种名为“埃奇普西克拉”的装置,它可以使用蒸汽压力产生的力量移动。
这可以被视为人类历史上最早的机器人之一。
随着时间推移,机械装置在冶金、轮船建造和农业等领域中得到了广泛应用。
二、第一次工业革命之后的机械人随着第一次工业革命的到来,机器人技术迎来了长足的发展。
18世纪末,由英国革命家萨缪尔·康普顿设计的一种机械鸭子引起了广泛关注。
这个机械鸭子能够模仿真实鸭子的动作,包括咀嚼、拍翅膀和喷水等。
这一创举标志着机器人技术从实用向娱乐领域的转变。
三、机器人技术的飞速发展20世纪,机器人技术得到了前所未有的飞速发展。
1954年,美国的George C. Devol和Joseph F. Engelberger注册了第一台真正意义上的工业机器人,名为“Unimate”。
这台机器人主要用于汽车制造流水线上的焊接工作。
Unimate的出现标志着机器人技术在工业领域的广泛应用。
随着计算机技术的飞速发展,机器人的智能化也得到了极大的提升。
20世纪70年代,美国斯坦福大学的研究员Victor Scheinman开发了一种基于电脑的机器臂系统,称为“PUMA”(Programmable Universal Machine for Assembly)。
PUMA的出现开创了机器人在制造业中的新时代,为后来的工业机器人奠定了基础。
四、机器人在各行业的应用如今,机器人已经在各个行业中广泛应用,从制造业到医疗保健,从航空航天到军事领域。
在制造业中,机器人的应用大大提高了生产效率和质量控制能力。
在医疗保健领域,手术机器人和护理助手机器人正在为医生和患者提供更好的服务。
机器人的历史及其发展趋势引言:机器人是一种用于代替人类进行工作和活动的自动化设备。
它可以执行各种任务,如工业生产、医疗保健、农业、家庭保洁等。
机器人的发展历程可以追溯到古代希腊和古埃及时期。
本文将重点介绍机器人的历史和目前的发展趋势。
一、机器人的历史1. 古代机械:机器人的概念可以追溯到古代希腊和古埃及,那时候的机械装置已经可以自动执行一些工作,如抬水、打谷和自动托拍等。
这些机械装置被视为早期机器人的前身。
2. 工业革命时期:18世纪的英国工业革命推动了机器人的发展。
蒸汽引擎的出现使得机器人可以用来驱动各种机械设备。
第一台现代机器人被认为是1801年由英国工程师约瑟夫·黎明设计的自动人吊运机器人。
3. 二战后的发展:二战期间,机器人在军事领域得到了广泛应用。
德国的纳粹曾研发了V2火箭和飞行器,这些装置被视为早期机器人。
二战后,机器人在日本得到了迅速发展,便于进行重建和发展。
4. 工业机器人的崛起:20世纪60年代,美国发明家乔治·德夫尔发明了第一台可编程的工业机器人,以便协助汽车制造业的生产线。
这一发明引发了全球机器人革命,工业机器人得到快速发展,被广泛用于汽车、电子、制药和其它制造业领域。
5. 服务机器人的兴起:21世纪初,随着人们生活水平的提高,对于生活和工作的便利性的需求增加,服务机器人成为一个新的发展方向。
服务机器人应用在医疗保健、家庭保洁和助力行业等领域,为人类提供更多的便利。
二、机器人的发展趋势1. 人工智能与机器学习:随着人工智能和机器学习技术的发展,机器人的智能化程度不断提高。
机器人可以通过学习和模仿人类行为来获取知识和技能。
这使得机器人能够更好地适应不同的工作环境和任务,并且能够与人类更好地交互。
2. 感知技术的进步:机器人的感知能力是其能够执行各种任务的关键。
随着传感器技术的进步,机器人可以更好地感知和理解周围的环境。
视觉、声音、触觉和气味传感器的应用使机器人能够模拟人类的感官能力,并做出相应的决策和行动。
机器人技术的发展历程
一、初期机器人技术的发展
机器人技术可以追溯到20世纪50年代,当时的机器人大多用于工业生产线上的重复性操作。
最早的机器人是由美国马萨诸塞州的贝克尔公司研发出来的,被称为“Unimate”,主要用于汽车制造业中焊接和喷漆等工作。
二、机器人技术在20世纪70年代到80年代的发展
在20世纪70年代和80年代,随着计算机技术和电子技术的发展,机器人技术得到了快速发展。
这一时期,工业机器人开始应用于更广泛的领域,如电子、医药、食品等行业,并逐渐向轻型化、柔性化方向发展。
三、机器人技术在21世纪初期的进步
21世纪初期,随着传感器和控制系统等关键技术的不断进步,机器人开始具备更强大的智能化能力。
此时,出现了一些新型机器人产品,如服务型机器人、家庭保洁型机器人等。
四、现代机器人技术的应用领域
现代机器人技术已经应用于多个领域,如医疗、教育、军事、航空航天等。
其中,医疗机器人被广泛用于手术和康复治疗等方面;教育机器人则主要用于儿童智力开发和教育辅助等方面;军事机器人则主要用于侦察、拆弹、清障等任务。
五、未来机器人技术的趋势
未来的机器人技术将会越来越智能化和自主化,同时也会向更加柔性化和轻型化方向发展。
此外,随着人工智能技术的不断进步,机器人将会具备更加复杂的思考和判断能力,并能够与人类进行更为深入的交互。
关于机器人的发展历史机器人是一种具备人工智能和自动化功能的机械装置,它们能够模拟人类的行为、执行任务和与人类进行交互。
随着科技的发展,机器人在各个领域中的应用范围越来越广泛。
本文将探讨机器人的发展历史,从早期的机械装置到现代智能机器人的演进,展示了机器人技术的巨大进步和未来的发展方向。
一、早期机械装置的出现机器人的发展可以追溯到古代,早在古希腊时期,人们就开始了对机械装置的研究与制造。
这些机械装置被用于模拟人体动作,如古代希腊的蒙提神庙中的自动门雕塑,以及古代中国的木偶等。
二、工业革命时期的机械助手工业革命时期,机器人的概念开始进一步发展。
18世纪末期,英国工程师卡特莱特制造了一台可编程的织布机器,这被认为是第一台真正意义上的机器人。
这一发明标志着机器人技术从简单的机械装置向更加复杂的自动化系统转变。
三、现代机器人的崛起随着电子技术和计算机技术的迅猛发展,现代机器人开始进入人们的视野。
20世纪50年代,计算机技术的突破使得机器人的自主性得到了极大的提高。
美国麻省理工学院的维多·克尔文为机器人赋予了更多的人工智能能力,创造了第一台能够感知环境并做出响应的机器人。
四、机器人在工业领域的应用机器人的主要应用领域之一是工业。
在汽车制造、电子制造和物流等行业,机器人被广泛用于自动化生产线和装配过程。
机器人的快速、精确和可靠的工作能力提高了生产效率和产品质量,并减少了人工劳动的成本。
五、机器人在医疗领域的应用机器人的另一个重要应用领域是医疗。
手术机器人可以通过精准的操控和三维视觉系统,帮助医生进行复杂的手术操作。
这种技术提高了手术的准确性和安全性,减少了手术创伤和恢复时间。
六、机器人在服务领域的应用随着人们生活水平的提高,机器人在服务领域的应用也越来越受到关注。
例如,家庭机器人可以帮助做家务、照顾老人和儿童,为我们提供更便捷、更舒适的生活。
同时,机器人的智能语音交互和人脸识别技术也使得机器人在酒店、餐饮等行业发挥重要作用。
机器人发展史1954年,美国心理学家艾伦·图灵首次提出“机器人”一词,尽管此时机器人的发展仍然停留在实验室阶段,但图灵对机器人的前景保持了极大的乐观态度。
自此以后,机器人经历了长达数十年的发展历程,并且逐渐融入到了人类的生活中。
本文将从机器人发展的三个重要阶段来讲述机器人的发展史。
第一阶段:早期机器人的发展(1950年至1960年)在这个阶段,机器人的发展还处于起步阶段,主要集中在实验室和研究机构。
1950年,马丁·米塞尔发明了世界上第一个数字控制的机器人,被命名为“UNIMATE”。
UNIMATE被应用于汽车工业,完成了诸如搬运重物和组装零件等繁重、危险的工作。
这标志着机器人开始从概念走向实用应用。
第二阶段:机器人应用的拓展(1970年至1990年)进入1970年代,机器人技术进一步发展,应用领域逐渐扩大。
一些重要的机器人公司诞生,如日本的“富士重工”和美国的“Fanuc”等。
这些公司生产的工业机器人在汽车工业、电子制造业等领域得到广泛应用,极大地提高了工作效率和生产质量。
此外,医疗机器人也成为这一时期的重要发展方向。
1985年,由美国奇堡罗布提克斯公司研制的第一个手术机器人问世,开启了机器人在医疗领域的应用先河。
医疗机器人的问世使得许多复杂、精细的手术可以更加精确地进行,大大提高了手术的成功率和患者的康复质量。
第三阶段:人工智能与机器人融合(2000年至今)随着人工智能技术的快速发展,机器人进入了智能化时代。
机器人不再是简单的工具,更具备了自主学习、感知和决策的能力。
交互式机器人,如智能助理和服务机器人,开始进入我们的生活。
它们可以识别人类语音指令、回答问题、执行任务,甚至能够与人进行简单的对话。
另外,面向消费者市场的家庭机器人也逐渐兴起。
智能扫地机器人、智能安防机器人等成为家庭生活的重要助手,极大地方便了人们的日常生活。
未来展望随着科技的迅猛发展,机器人的应用领域将进一步扩大。
机器人的发展史可以追溯到数千年前,早在古希腊时期,人们就开始尝试创造能够像人一样移动的机械装置。
以下是机器人发展史的主要里程碑:
古代:古希腊数学家阿基米德于公元前250年左右发明了一台自动打开和关闭的机械装置,可以用于灌溉农田。
工业革命:18世纪末到19世纪初,机器开始大规模生产。
随着机械化程度的提高,机器人概念被提出。
20世纪初:第一个被称为机器人的装置出现了。
由美国的约瑟夫·埃夫雷特·夏普和汉密尔顿·史密斯发明的这个装置名为“虚拟感知器”,可以根据指令自动执行任务。
1920年代:捷克作家卡雷尔·恰佩克的小说《罗莎姐妹》中提到了机器人这个词汇,这也是第一次在文学作品中使用这个词汇。
1950年代:机器人开始用于工业生产线上,主要是进行重复性劳动和危险性较高的工作。
1960年代:首个可编程工业机器人问世,被广泛应用于
制造业和汽车生产线。
1970年代:机器人在太空领域得到广泛应用,例如航天飞机的自动控制系统。
1980年代:出现了第一批具备人工智能功能的机器人,可以执行更加复杂的任务。
1990年代至今:机器人的应用领域不断扩大,涵盖医疗、安防、军事、服务等多个领域,新型机器人技术不断涌现,包括机器视觉、机器学习、人机交互等等。
总的来说,机器人的发展史经历了从单一的、机械化的装置到可编程、人工智能技术等多种技术的融合,应用领域也在不断扩大,未来机器人技术将继续得到广泛应用,推动着人类社会的进步和发展。
机器人发展历史机器人是一种能够自动执行复杂任务并具有一定智能的机械装置。
它的发展历程与科技的进步密不可分。
本文将从机器人的初期起源开始,逐步介绍机器人的发展历史。
1. 早期概念与初创阶段机器人的概念最早可以追溯到古代。
古希腊神话中的铜人塔尔豪斯便被认为是机器人的起源之一。
然而,真正的机械装置出现在工业革命时期。
1799年,法国机械师卡博提出了一种可以模拟人类写字的自动机械装置。
这可以看作是机器人的初步雏形。
随着科技的不断发展,人们对于制造可以模仿人类行为的机械装置的兴趣日益增加。
2. 工业应用的机器人20世纪的工业化进程推动了机器人技术的快速发展。
1920年代,美国的福特汽车公司引进了第一代工业机器人,用于汽车生产流水线上的重复性工作。
这些机器人能够精确执行程序,提高了生产效率和产品质量,同时降低了人工成本。
随着计算机技术的进步,机器人的智能化程度也越来越高。
20世纪60年代,美国的贝尔实验室开发出了一个能够模拟人类手臂动作的机器人,使机器人能够更加接近人类的操作能力。
3. 服务和协助人类的机器人除了工业应用之外,机器人在服务和协助人类方面的应用也取得了显著进展。
20世纪末和21世纪初,出现了一些特定领域的机器人应用,如医疗机器人、清洁机器人和教育机器人等。
医疗机器人有助于进行复杂手术,提高手术的准确性和安全性,减少操作风险。
清洁机器人能够代替人类进行家庭或办公场所的清洁工作,节省时间和人力资源。
教育机器人帮助教师在教育过程中提供辅助,激发学生的学习兴趣并提高教学效果。
4. 人工智能和机器人的融合近年来,随着人工智能技术的快速发展,机器人在人类生活中的角色变得越来越重要。
人工智能的引入赋予了机器人更强大的认知能力和智能决策能力。
例如,无人驾驶汽车利用传感器和人工智能算法实现自动驾驶和导航。
智能语音助手如苹果的Siri和亚马逊的Alexa能够回答问题和执行命令,为人们提供更加智能便捷的生活方式。
同时,机器人也逐渐进入到人类的社交生活中,娱乐机器人和陪伴机器人成为人们的日常伙伴。
智能机器人发展历史智能机器人的发展历史可以追溯到20世纪初,通过对人工智能技术的不断研究和发展,智能机器人取得了长足的进步。
在过去的几十年里,智能机器人从最初的简单执行单一任务的机器人,发展成具备自主决策和复杂任务处理能力的机器人。
本文将介绍智能机器人的发展历程,从初创期到现代智能机器人的应用。
1. 初创期 (20世纪初到20世纪50年代)在20世纪初,智能机器人的概念还未被提出,机器人仅被用于重复和简单的生产任务。
但是,研究人员开始探索机器的智能化发展。
1921年,史上第一台可编程机械人“Karel Čapek”问世,它在一个戏剧中首次被称为“机器人”。
此后,通过对机器控制和自动化技术的研究,人们开始看到机器拥有更广阔的发展前景。
在20世纪50年代,计算机科学和人工智能领域的快速发展为智能机器人的产生奠定了基础。
1950年,艾伦·图灵提出了机器能够表现出人类智能的概念,并在接下来的几十年里,人工智能领域取得了巨大的进展。
2. 智能机器人的兴起 (20世纪60年代到90年代)在20世纪60年代,智能机器人的研究进入了一个新的阶段。
1961年,美国麻省理工学院的罗塔·布鲁克提出了“机器手”(Manus)的概念,并设计出了世界上第一个用于工业生产的机器手。
20世纪70年代,智能机器人的研究扩展到了更多领域,包括计算机视觉和语音识别。
这些技术的发展使得机器人能够感知和理解周围的环境,并作出相应的反应。
到了20世纪80年代和90年代,智能机器人的应用范围进一步扩大。
在工业领域,自动化生产线上的机器人起到了关键的作用。
在医疗领域,智能机器人被用于手术和药物分发。
此外,智能机器人还开始应用于军事、教育和家庭服务等领域。
3. 现代智能机器人的应用 (21世纪以来)进入21世纪,智能机器人的应用范围得到了进一步的拓展。
随着计算机处理能力的提升和人工智能算法的不断改进,现代智能机器人具备了更强大的计算和学习能力。
机器人的发展历史机器人是指由机械装置和电子控制系统组成的自动化设备,其目的是模仿并执行人类的动作或任务。
自古以来,人们一直梦想着创建能够像人类一样工作和与人类相互交互的机器人。
本文将为您介绍机器人的发展历史,从简单的机械装置到现代智能机器人的进化过程。
1. 早期机械装置的发展在人类历史的早期阶段,人们开始尝试制作简单的机械装置来帮助完成一些特定的工作。
古埃及人使用机械装置来帮助建造金字塔,古希腊人发明了在水力驱动下工作的自动舞台,这些都是早期机器人的萌芽。
2. 机械自动化的进步随着工业化的兴起,机械自动化的进步成为推动机器人发展的关键。
18世纪时,英国的纺织工业出现了自动织机,这些机械装置使用编制卡片来控制和模拟人类的动作。
这一技术为后来的机器人研究奠定了基础。
3. 机器人的诞生20世纪初,捷克编程家卡雷尔·恩斯塔和美国工程师乔治·德沃尔首次提出了“机器人”一词的概念。
恩斯塔和德沃尔设计制造了一种可编程机械人,这标志着现代机器人的诞生。
4. 工业机器人的兴起20世纪50年代,工业机器人开始在制造业中得到广泛应用。
这些机器人主要用于重复性和繁重的任务,如汽车制造中的焊接和装配。
工业机器人的发展大大提高了生产效率和产品质量。
5. 机器人的智能化发展随着计算机技术的飞速发展,机器人开始朝着智能化方向发展。
20世纪80年代,日本的机器人技术迅速崛起。
SONY公司推出了著名的AIBO机器狗,这是一种能够模拟动物行为的智能机器人。
同时,人工智能和机器学习的发展也为机器人的智能化提供了支持。
6. 现代智能机器人的应用现代智能机器人已经广泛应用于多个领域。
在医疗领域,机器人手术助手可以帮助医生进行精确而复杂的手术操作。
在军事领域,无人机和自主地面机器人可以执行危险任务,减少士兵的风险。
在家庭领域,智能助理机器人可以帮助完成家务和提供家庭娱乐。
7. 机器人的未来展望随着人工智能、机器学习和传感器技术的不断进步,机器人的应用领域将继续扩大。
机器人的历史及发展趋势机器人,指能够在预设的范围内完成特定任务的自动化设备,是人类智慧与技术的结晶。
自古以来,人们就一直在探索如何创造出自动化的机器,但直到现代才真正实现了这一梦想。
本文将通过讨论机器人的历史和发展趋势,探索这个领域的前沿科技。
机器人最早的发展可以追溯到古代木偶和机械人的概念。
公元前4世纪,阿基米德创造了一个水力机器人,该机器人是一个可以自动放弓箭和射击的机器人。
16世纪时,莱昂纳多·达·芬奇设计了可以自动行动的机器人,为机器人技术的发展提供了新的思路。
在19世纪和20世纪初期,机器人技术开始有了重大的进步。
20世纪30年代,工业机器人首次在制造业中应用,并开始自动化生产流程。
20世纪60年代,以日本为代表的工业强国开始大规模投入机器人研发和生产,机器人应用范围不断扩大,从工业到服务业都有了广泛的应用。
随着人工智能、机器学习、深度学习等技术的不断提高,机器人的智能化程度不断加强。
现代机器人能够辨别人类的语言、面部表情和行为,以及进行自主决策和行动规划。
在医疗、教育、娱乐、家庭服务等领域,机器人的应用已走向多元化。
未来,机器人技术的发展趋势将主要体现在以下几个方面。
一、服务型机器人将广泛应用于家庭生活领域。
例如,智能导航、家庭保洁、安全监控、对话机器人等都将成为家庭生活中不可或缺的一部分。
二、商业服务型机器人将成为新的经济增长点。
例如,在酒店、公园、医院等公共场所,机器人可以承担客户服务、物流配送、智能导览等任务,提升服务效率和服务质量。
三、工业机器人将更加智能化和柔性化。
机器人将不仅能够完成简单重复性工作,还能适应工艺的调整,更好的适应工场不断变化的需求。
四、机器人将不断发展出新的应用领域。
例如,在两极探险、水下作业、太空探索等环境极端的领域,机器人将迎来更广阔的应用前景。
机器人的发展,将为人类生产和生活带来巨大的变革,改变人类的工作方式和生活方式。
同时,也需要人们不断探索、创造新的机器人应用模式,促进机器人技术与人类社会的融合。
现代机器人发展历程
现代机器人的发展历程可以追溯到20世纪中期,至今已经历了三个阶段,分别是:第一代示教再现型机器人、第二代有感觉的机器人和第三代智能机器人。
1. 第一代机器人是遥控操作机器,工作方式是人通过遥控设备对机器进行指挥,机器人本身并不能独立控制运动。
1947年,美国原子能委员会的阿尔贡研究所开发了遥控机械手,用于处理放射性物质。
1954年,美国人乔治·沃尔德制造出世界第一台可编程的机械手,该机械手可以从事不同的工作,具有通用性和灵活性。
随后,约瑟夫·恩格尔伯格创建了世界上第一家机器人公司——Unimation,并在1962年推出了第一台工业机器人Unimate。
这些机器人主要通过预设的程序或人类操作员的指挥来完成简单、重复的任务。
2. 第二代机器人被称为有感觉的机器人,它们可以通过传感器获取外界信息,并据此做出相应的反应。
这类机器人具有一定的自适应能力,可以根据作业任务的需要调整自己的工作状态。
在这一阶段,机器人开始被广泛应用于工业生产中,大大提高了生产效率和质量。
3. 第三代机器人是智能机器人,它们不仅具有感知能力,还具备独立判断和行动的能力。
这类机器人可以通过学习来不断提升自己的性能,适应各种复杂的环境和任务。
智能机器人的出现标志着机器人技术进入了一个新的发展阶段,它们开始在更多领域发挥重要作用,如医疗、军事、服务等。
随着技术的不断进步和创新,现代机器人将继续向着更高智能化、自主化和协同化的方向发展,为人类创造更多的价值和便利。
简述机器人的发展历史
一、无形机器人时代
在机器人发展的早期阶段,机器人主要是一种虚拟的存在,没有实际的物理形态。
这个时期的机器人主要存在于人们的想象中,例如科幻小说和电影中的机器人形象。
这些机器人不具备实际的行动能力,但它们可以完成一些复杂的任务,如逻辑推理、解决数学问题等。
二、有形机器人时代
随着科技的进步,人们开始尝试制造具有实际物理形态的机器人。
这些机器人可以在特定的环境下完成一些简单的任务,如搬运物品、检测环境等。
这个时期的机器人在工业领域的应用最为广泛,例如生产线上的装配机器人和仓库中的搬运机器人。
三、智能机器人时代
随着人工智能技术的不断发展,人们开始尝试将人工智能技术应用于机器人中,使机器人具备更高级别的智能。
这个时期的机器人不仅具有感知和行动能力,还可以根据环境变化做出相应的反应,甚至可以进行自主学习和决策。
智能机器人在医疗、服务、家庭等领域的应用越来越广泛。
四、网络化机器人时代
随着互联网技术的发展,人们开始将机器人与互联网技术相结合,形成了网络化机器人。
这种机器人可以与其他的机器人、服务器和其他设备进行通信,从而实现了大规模的协同作业和远程控制。
这种机器人已经在智能制造、智慧农业等领域得到了广泛的应用。
五、进化机器人时代
随着生物技术和基因编辑技术的发展,人们开始尝试将生物进化原理应用于机器人中,使机器人具备自我进化的能力。
这种机器人可以根据环境变化和遗传
算法进行自我优化和进化,从而不断提高自身的性能和适应性。
进化机器人在搜索、救援等领域有着广泛的应用前景。
机器人发展史————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:工业机器人的发展史讲解思路概述目的:使更多的学生了解、明白什么是工业机器人并且喜爱上它怎么了解?使用工业机器人的发展史来贯穿以下几点什么是工业机器人?为什么会出现工业机器人?工业机器人能干什么?机器人的发展史。
未来机器人的走向。
我国目前机器人的情况。
什么是工业机器人?主要介绍原理和分类。
为什么会出现机器人?首台工业机器人出现的原因和其工业机器人功能。
说到功能涉及出机器人能干什么原因涉及出机器人的发展史(机器人的历程,未来机器人的走向,我国目前机器人的情况)1 工业机器人的原理及分类国际机器人联合会将机器人定义如下:机器人是一种半自主或全自主工作的机器,它能完成有益于人类的工作,应用于生产过程称为工业机器人,应用于特殊环境称为专用机器人(特种机器人),应用于家庭或直接服务人称为(家政)服务机器人。
这种内涵广义的理解是机器人自动化机器,而不应该理解为如翻译的像人一样机器。
20 世纪中期,随着计算机技术、自动化技术和原子能技术的发展,工业机器人开始在美国得到研究和发展,使其在工业生产中得以广泛使用。
工业机器人的最初出现是传统的机构学与近代电子技术相结合的产物,如今工业机器人是综合了多学科而形成的高新技术产物,是当代十分活跃的研究开发领域。
为了跟上社会进步、经济发展的步伐,工业机器人以不同的种类正逐步应用在到各行各业, 对国民经济发展有着举足轻重的作用。
1.1工业机器人的工作原理现代工业自动化领域中应用的各种操作机器人是目前工业机器人技术中最成熟的一类,这种工业机器人实质上是一类能根据预先将程序编制在存储装置中,然后操作程序自动重复执行,进行完全代替人工作业的自动化机器。
其系统构成如图1 所示。
图 1工业机器人系统基本构成由图1可知,工业机器人构成是个闭环系统, 通过运动控制器、伺服驱动器、机器人本体、传感器等部件可以完成人们需要的功能。
工厂中高性能通用型工业机器人一般采用关节型的机械结构,每个关节由独立的驱动电机控制,通过计算机对驱动单元的功率放大电路进行控制,实现机器人的运动控制操作。
其控制系统原理流程图如图2所示。
图 2工业机器人控制系统原理图由图 2 可知,关节型工业机器人的组成由人机界面( 示教器)、伺服驱动器、运动控制器( 下位机) 、机器人本体等组成,通过机器人末端带不同的夹具来实现不同的功能。
示教器是对机器人状态的监控及发出运动指令部分,是人跟机器人信息交互的唯一窗口; 伺服驱动器是对伺服电机的控制,是机械手臂运动的动力源; 运动控制器是各个关节的位姿运算单元,正解和逆解程序的执行、运行都在其中计算;机器人本体是执行机构,是实现要求功能的最直接部件。
1.2工业机器人的分类随着科学技术的不断进步,我国工业机器人已经走上了自主研发阶段,这样标志着我国工业自动化走向了新的里程碑。
按照工业机器人的关键技术发展过程其可分为三代:第一代是示教再现机器人,主要由机器人本体、运动控制器和示教盒组成,操作过程比较简单。
第一代机器人使用示教盒在线示教编程,并保存示教信息。
当机器人自动运行时,由运动控制器解析并执行存储的示教程序,使机器人实现预定动作。
这类机器人通常采用点到点运动,连续轨迹再现的控制方法,可以完成直线和圆弧的连续轨迹运动, 然而复杂曲线的运动则由多段圆弧和直线组合而成。
由于操作的容易性、可视性强,所以在当前工业中应用最多。
第二代是离线编程机器人,该机器人编程系统是采用离线式计算机实体模型仿真技术,首先建立起机器人及其工作环境的实体模型,再采用实际的正逆解算法,通过对实体模型的控制和操作,在离线的情况下进行路径规划,然后通过编程对实体模型进行三维动画仿真,以检验编程的正确性,最后将正确的代码传递给机器人控制柜,以控制机器人运动,完成了离线编程。
第三代是智能机器人,它除了具有第一代和第二代的特点以外可带有各种传感器,这类机器人对外界环境不但具有感觉能力,而且具有独立判断、记忆、推理和决策的能力,能适应外部对象、环境协调地工作,能完成更加复杂的动作。
在工作时通过传感器获得外部的信息,并进行信息反馈,然后灵活调整工作状态,保证在适应环境的情况下完成工作。
此机器人用在弧焊和搬运工作中较多。
在我国,由于机器人技术以及研发的落后,工业机器人主要应用在制造业,如汽车制造行业和工程机械行业,主要用于汽车及工程机械的喷涂、焊接及搬运岗位。
2工业机器人的的出现早在1954 年美国乔治·德沃尔设计出第一台电子可编程序的工业机器人,并于1961年发表了该项专利,1962年美国通用汽车公司投入使用,标志着第一代机器人诞生。
从此,机器人开始成为人类生活中的现实,随后日本使工业机器人得到迅速的发展。
3机器人的发展史现代工业机器人的发展开始于 20 世纪中期, 依托计算机、自动化以及原子能的快速发展。
为了满足大批量产品制造的迫切需求,并伴随着相关自动化技术的发展,数控机床于1952 年诞生,同时数控机床的控制系统、伺服电动机、减速器等关键零部件为工业机器人的开发打下了坚实的基础;同时,在原子能等核辐射环境下的作业,迫切需要特殊环境作业机械臂代替人进行放射性物质的操作与处理,基于此种需求,1947年美国阿尔贡研究所研发了遥操作机械手,1948 年接着研制了机械式的主从机械手。
1954 年美国的戴沃尔对工业机器人的概念进行了定义,并进行了专利申请。
1962 年美国的 AMF 公司推出的“UNIMATE”,是工业机器人较早的实用机型,其控制方式与数控机床类似,但在外形上由类似于人的手和臂组成。
1965 年,一种具有视觉传感器并能对简单积木进行识别、定位的机器人系统在美国麻省理工大学研制完成。
1967 年机械手研究协会在日本成立,并召开了首届日本机器人学术会议。
1970年第一届国际工业机器人学术会议在美国举行,促进了机器人相关研究的发展。
1970年以后,工而机器人的研究得到广泛、较快的发展。
1967 年日本川崎重工业公司首先从美国引进机器人及技术,建立生产厂房,并于1968 年试制出第一台日本产通用机械手机器人。
经过短暂的摇篮阶段,日本的工业机器人很快进入实用阶段,并由汽车业逐步扩大到制造业其他领域。
1980年被称为日本的“机器人普及元年”,日本开始在各个领域推广使用机器人,这大大缓解了市场劳动力严重短缺的社会矛盾。
1980—1990年日本的工业机器人处于鼎盛时期。
20 世纪 90 年代,装配与物流搬运的工业机器人开始应用。
从1960 年开始,经过50 年发展,工业机器人产业化整机的世界规模100 亿~120 亿美元,年销售台套16 万台套,累计装机量120 万~150 万台套,考虑相关软件、零部件及系统集成应用整体规模在 300 亿~500亿美元市场,近5年市场增长率10%。
4现代工业机器人功能自从 20 世纪 60年代以来,工业机器人在工业发达国家越来越多的领域得到了应用,尤其是在汽车生产线上得到了广泛应用,并在在制造业中,如毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、打磨抛光、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中得到应用,提高了加工效率与产品的一致性。
作为先进制造业中典型的机电一体化数字化装备,工业机器人已经成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。
5现代工业机器人各国发展计划工业机器人作为高端制造装备的重要组成部分,技术附加值高,应用范围广,是我国先进制造业的重要支撑技术和信息化社会的重要生产装备, 将对未来生产和社会发展及增强军事国防实力都具有十分重要的意义,有望成为继汽车、飞机、计算机之后出现的又一战略性新兴产业。
世界各国工业机器人发展计划。
世界各国纷纷将突破机器人技术、发展机器人产业摆在本国科技发展的重要战略地位。
美国、日本、欧洲、韩国等国家和地区都非常重视机器人技术与产业的发展,将机器人产业作为战略产业,纷纷制定其机器人国家发展战略规划。
5.1别国工业机器人发展计划美国相关机器人发展计划。
美国机器人发展起步早,其发展思路是立足于相关机器人核心技术实现产业化,并提出了相关的工业机器人发展计划。
2011 年6月美国总统奥巴马在卡耐基梅隆大学讲话中,提出“NRI 国家机器人发展计划(NASA,NSF,NIH)”,希望振兴美国制造业。
接着,美国在 2013 年 3 月提出了“美国机器人发展发展路线图”,将围绕制造业攻克工业机器人的强适应性和可重构的装配、仿人灵巧操作、基于模型的集成和供应链的设计、自主导航、非结构化环境的感知、教育训练、机器人与人共事的本质安全性等关键技术。
日本相关工业机器人发展计划。
日本一贯将工业机器人技术列入国家的发展计划和重大项目,不论在技术方面,还是在市场规模方面,日本称得上是“机器人大国”。
日本提出了机器人路线图,包含三个领域,即“新世纪工业机器人”、“服务机器人”和“特种机器人”,并从技术图中的重要技术明确其性能和技术指标,并提到创建和扩大机器人的早期市场,缩短满足多种需求的机器人的开发时间、降低成本、扩大加入的企业。
智能机器人技术软件计划(2007—2011 年)资助 9700 万人民币,基本机器人技术开放式创新改进传统技术(2008—2010年)资助约1 000 万人民币,先进机器人单元技术战略开发计划(2006—2010年)预算 5 447 万人民币。
欧洲相关工业机器人发展计划。
欧盟第七研发框架计划(2007—2013年)投入机器人研究经费达 6 亿欧元,未来的研究计划(2013—2020 年)对机器人研究的经费投入将达到 140亿欧元,另外还提出了 2002—2022 年欧洲机器人研究与应用的路线图。
韩国相关工业机器人发展计划。
韩国工业机器人产业起步较晚,但发展速度较快。
韩国于 20世纪80 年代末开始大力发展工业机器人技术,在政府的资助和引导下,由现代重工集团牵头,用了10 年的时间形成其工业机器人体系,目前韩国的汽车工业大量应用其本国的机器人。
韩国将机器人与互联网相结合,提出了“839”战略计划,其中智能机器人是其提出的九项核心技术之一。
韩国在 2003 年提出了“十大未来发展动力产业”计划,2004年韩国信息通信部提出“IT839”计划,及其“无所不在的机器人伙伴”项目,2008后每年4 000 亿韩元(约合 22亿人民币);2009 年韩国政府提出了“第一次智能型机器人基本计划”,计划在 2013 年以前投入 1 万亿韩元(约合 55 亿人民币)。
世界工业机器人的发展模式。
世界各国的工业机器人产业发展过程,分为三种不同的发展模式,即日本模式、欧洲模式和美国模式。