机器人的发展史
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物流机器人发展史1. 介绍物流机器人是指能够自动执行物流任务的机器人,可以在仓库、工厂、物流中心等场所中运输货物。
随着科技的飞速发展和物流需求的增加,物流机器人成为了提高物流效率的重要工具。
本文将回顾物流机器人的发展史,从最早的基础技术到如今的先进应用。
2. 第一代物流机器人:自动导引车自动导引车是物流机器人的第一代产品,也是最早问世的。
它采用导航技术,通过激光或者磁导航进行定位,能够在仓库中自动运输货物。
自动导引车的出现极大地提高了仓库运输的效率,取代了人工搬运,减少了人力成本。
3. 第二代物流机器人:机械臂机器人机械臂机器人是物流机器人的第二代产品,它是在自动导引车的基础上进行升级改良而来。
机械臂机器人拥有更强大的功能,可以进行货物的抓取、放置和堆叠等任务。
它配备了先进的传感器和视觉系统,能够精确地定位和操作货物,大大提高了搬运效率。
机械臂机器人不仅可以在仓库中完成货物的整理和装载,还可以应用于生产线上的物料供应,取代了传统的人工搬运方式。
它能够高速、精准地执行任务,提高了物流流程的效率和可靠性。
4. 第三代物流机器人:智能仓储系统智能仓储系统是物流机器人的第三代产品,它是在机械臂机器人的基础上进一步演化而来。
智能仓储系统采用了先进的自动化技术和人工智能算法,能够实现仓库的全自动化管理。
智能仓储系统包括货架、机械臂机器人、传感器、视觉系统等多个组件,能够实现物料的自动化存储和检索。
通过使用智能仓储系统,仓库可以实现24小时运转,大大提高了物流的效率和准确性。
智能仓储系统还可以与其他物流设备进行连接,实现整个物流过程的自动化控制。
它能够自动识别货物,进行分拣和分类,并进行准确的入库和出库操作,节省了大量的人工操作,降低了库存成本。
5. 第四代物流机器人:自主移动机器人自主移动机器人是物流机器人的第四代产品,它具有独立移动和决策的能力。
自主移动机器人配备了先进的定位和规划系统,能够自主规划路径、避开障碍物,并根据环境变化做出智能决策。
搬运机器人的发展史
搬运机器人是一种能够自主完成物品搬运任务的机器人。
它们可以在工厂、仓库、医院等场所中发挥重要作用。
随着科技的不断进步,搬运机器人的发展也经历了多个阶段。
20世纪60年代,第一代搬运机器人出现了。
它们主要是由一些简单的机械臂和传送带组成,能够完成一些简单的搬运任务。
但是,它们的功能非常有限,只能在特定的环境下使用。
20世纪80年代,第二代搬运机器人开始出现。
它们采用了更加先进的控制系统和传感器技术,能够自主感知周围环境,并根据环境变化做出相应的反应。
这些机器人可以在更加复杂的环境中工作,例如在仓库中搬运货物。
21世纪初,第三代搬运机器人开始出现。
它们采用了更加先进的人工智能技术,能够自主学习和适应环境。
这些机器人可以在更加复杂的环境中工作,例如在医院中搬运病人。
搬运机器人已经成为了工业自动化的重要组成部分。
它们可以大大提高生产效率,减少人力成本,同时还能够减少工作中的人为错误和事故发生。
未来,随着科技的不断进步,搬运机器人的功能和应用范围还将不断扩大。
我们可以期待,搬运机器人将会在更多的领域中发挥重要作用,为人类带来更多的便利和福利。
中国机器人发展史近几十年来,中国机器人产业飞速发展,成为全球机器人领域的重要参与者之一。
中国机器人发展历程可以追溯到上世纪50年代,在那个时期,我国开始尝试进口并研制机器人,为未来的机器人产业奠定了基础。
第一阶段:起步阶段(1950年代-1970年代)在1956年,中国引进了苏联的机器人,并开始研制自己的机器人。
起初,中国机器人的应用领域主要集中在工业生产中,用于代替繁重、危险的劳动任务。
然而,由于技术水平和经济条件的限制,中国机器人的发展进展缓慢。
第二阶段:探索阶段(1980年代-2000年代)改革开放以后,中国的机器人产业得到了迅猛发展。
引进国外先进技术和设备成为当时的主要策略。
1986年,中国成功引进了日本的工业机器人技术,进一步推动了中国机器人产业的发展。
这一阶段,中国机器人主要应用于汽车制造、电子电器生产等领域,机器人的应用范围逐渐扩大。
第三阶段:自主创新阶段(2010年至今)进入21世纪,中国开始着力提升自主创新能力,并大力支持本土机器人企业的发展。
政府制定了一系列政策,鼓励企业加大研发投入,培养人才,推动机器人产业升级。
这些努力逐渐取得成果,中国机器人产业实现了由跟随者到领先者的转变。
中国机器人产业的发展不仅改变了中国工业生产方式,也带动了相关领域创新和技术进步。
中国机器人在智能制造、农业、医疗健康等领域发挥着越来越重要的作用。
智能制造方面,中国机器人应用于各种生产环节,从原材料加工到产品包装,大大提高了生产效率和产品质量。
在汽车制造领域,中国机器人已实现了自动化的车身焊接、喷涂等环节,有效提升了汽车生产线的效益。
农业方面,机器人技术被应用于农田作业、果园采摘等农业生产环节,解决了传统农业劳动力不足的问题,提高了农产品的产量和质量。
医疗健康方面,中国机器人在手术机器人、康复辅助机器人等领域取得了重要突破。
机器人手术系统可以实现精确、微创的手术操作,减少手术风险和恢复时间,为患者提供更好的治疗效果。
《机器人发展史》简介观后感作文English Response:The documentary "The History of Robots" is a comprehensive and engaging exploration of the evolution of robotics from ancient times to the present day. Narrated by David Attenborough, the documentary takes viewers on a journey through the groundbreaking inventions and milestones that have shaped the field of robotics.From the early automata and mechanical toys of the 18th century to the sophisticated humanoid robots of today, the documentary showcases the remarkable progress that has been made in the design, engineering, and application of robots. It highlights the ingenious minds and tireless efforts of scientists, engineers, and researchers who have dedicated their lives to advancing the field of robotics.The documentary also examines the ethical implications and potential societal impacts of robotics, raisingimportant questions about the future of human-robot interaction. It explores the potential benefits of robotics in various sectors, such as healthcare, manufacturing, and space exploration, while also acknowledging the potential risks and challenges associated with the widespreadadoption of robots.Overall, "The History of Robots" is an informative and thought-provoking documentary that provides a comprehensive overview of the fascinating history and potential future of robotics. It is a must-watch for anyone interested in technology, innovation, and the intersection of science and society.Chinese Response:《机器人发展史》是一部全面而引人入胜的纪录片,探讨了机器人技术从古代到现在的演变。
焊接机器人发展历程焊接机器人是一种自动化设备,用于进行焊接工作。
随着科技的发展,焊接机器人已经取代了传统的手工焊接,成为各个行业的主要生产工具之一。
下面,我将为大家介绍焊接机器人的发展历程。
焊接机器人的历史可以追溯到上世纪60年代末。
当时,由于人们对自动化生产的需求不断增加,研发出了第一代焊接机器人。
这些焊接机器人采用了简单的控制系统和基本的感应器件,可以完成一些简单的焊接工作。
然而,由于技术水平有限,这些机器人往往需要人工的干预和监控,效率并不高。
上世纪70年代,随着计算机技术的迅速发展,焊接机器人的智能化程度大大提高。
二代焊接机器人开始出现。
这些机器人已经具备了较强的自主性,可以根据预定程序自动完成焊接任务。
此外,随着传感器技术的改进,这些机器人还能够实现智能感知和自适应功能,确保焊接质量和产品精度,具备了一定的自我修复能力。
进入上世纪80年代,焊接机器人的技术得到了飞速的发展,并逐渐应用于各个行业。
随着第三代焊接机器人的出现,机器人的控制和感应系统更加先进,焊接效果更加稳定,能够完成更复杂的焊接任务。
此外,焊接机器人的结构也出现了重大变化,如六轴机械臂的出现,使得机器人的柔性和灵活性得到了大幅提升,可以适应多种不同形状的焊接工作。
进入21世纪,焊接机器人的发展迎来了新的机遇和挑战。
随着机器人技术的不断创新,焊接机器人的性能和功能进一步提升。
目前,第四代焊接机器人已经具备了高精度、高速度和高刚性等特点,能够完成各种复杂且高繁重的焊接任务。
此外,随着人工智能技术的应用,焊接机器人的智能化程度也不断提高,如使用机器学习和深度学习算法进行自主学习和适应性优化,使机器人能够更好地适应不同的工况和环境。
总的来说,随着科技的发展,焊接机器人从最初的简单设备,经过多年的发展和创新,已经成为各行各业不可或缺的生产工具。
未来,随着人工智能、机器学习等技术的不断进步,焊接机器人的发展前景将更加广阔。
我们有理由相信,在不久的将来,焊接机器人将能够实现更高效、更精确的焊接工作,为人们带来更多便利和效益。
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。
机器人的发展史英语作文80词英文回答:The history of robotics can be traced back to ancient times, when people first began to create mechanical devices to help them with their work. The earliest known robotswere simple machines, such as the water clock, which was invented in China around 270 BC. These early robots werenot programmable, but they were able to perform simple tasks, such as measuring time or opening doors.Over the centuries, robots became more and more sophisticated. In the 18th century, the Swiss inventor Jacques de Vaucanson created a series of mechanical automata, including a duck that could flap its wings, quack, and digest food. In the 19th century, the British inventor Charles Babbage developed the Analytical Engine, which is considered to be the first programmable computer.The development of the computer led to a rapidacceleration in the development of robotics. In the 20th century, robots began to be used in a wide variety of applications, including manufacturing, medicine, and space exploration. Today, robots are used in almost every industry, and they are becoming increasingly common in our homes.Here is a timeline of some of the most important events in the history of robotics:270 BC: The water clock is invented in China.1738: Jacques de Vaucanson creates a series of mechanical automata.1822: Charles Babbage develops the Analytical Engine.1954: George Devol and Joseph Engelberger develop the first industrial robot.1961: The first robot is used in space.1970s: Robots begin to be used in a wide variety of applications, including manufacturing, medicine, and space exploration.1980s: The development of personal computers leads to a rapid acceleration in the development of robotics.1990s: Robots become increasingly common in our homes.2000s: Robots are used in a wide variety of applications, including search and rescue, disaster relief, and military operations.Today, robots are an essential part of our world. They are used in almost every industry, and they are becoming increasingly common in our homes. As robots continue to develop, they will play an increasingly important role in our lives.中文回答:机器人的发展历史可以追溯到古代,当时人们开始创造机械装置来帮助他们工作。
中国机器人发展史
中国机器人发展史
中国机器人产业起步较晚,但随着国内市场的扩大和技术的不断升级,逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐步与国际机器人领先国家逐步缩小差距。
下面就让我们一起回顾中国机器人发展史。
上世纪70年代,国家开始鼓励机器人产业的发展,并进行了多项政策和技术支持。
但由于技术水平和市场需求的限制,机器人产业并未得到太多的发展。
到了80年代,中国机器人产业逐渐蓬勃发展。
1985年,我国成立了第一个机器人研究机构——哈尔滨工业大学机器人研究所。
随着国家经济的快速发展,对生产自动化和机器人问题的重视也越来越高。
这时,国内开始出现一些私营企业和科技公司,开始向机器人产业发展。
90年代是中国机器人产业高速发展的十年。
1992年,深圳市中关村科技园区建立,吸引了国内外众多高科技公司。
1994年,上海机器人产业基地正式建立,进一步推动了国内机器人行业的迅速发展。
在这个时期,我国机器人技术逐渐提高,国内企业也经历着从简单的生产自动化向高端机械、智能优化等方面的转型。
到了21世纪,随着科技的进步和国家对产业升级的大力支持,中国机器人产业已经成为全球机器人产业的一个重要成员。
截至2019年,中国机器人市场规模已经连续6年进入全球前三,并已经成为全球最大的工业机器人市场。
现在,中国机器人产业正朝着更高、更广的目标发展。
特别是在5G、人工智能等新技术的支持下,行业将会产生更多的应用场景,不断推动着行业向智能化、高效化转型。
未来,在人类与机器人的共同努力下,中国机器人产业将会持续发展壮大。
工业机器人是机器人的一种,它由操作机,控制器,伺服驱动系统和检测传感器装置构成,是一种仿人操作自动控制,可重复编程,能在三难空间完成各种作业的机电一体化的自动化生产设备,特别适合于多品种,变批量柔性生产。
它对稳定和提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件的快速更新换代起着十分重要作用。
1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词,剧中机器人“Robot”这个词的本意是苦力,即剧作家笔下的一个具有人的外表,特征和功能的机器,是一种人造的劳力。
它是最早的工业机器人设想。
20世纪40年代中后期,机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。
50年代以后,美国橡树岭国家实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手,如图0.2所示,这是一种主从型控制系统,主机械手的运动。
系统中加入力反馈,可使操作者获知施加力的大小,主从机械手之间有防护墙隔开,操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效的监视,主从机械手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的设计与制造作了铺垫。
1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。
该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节,利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现。
这就是所谓的示教再现机器人。
现有的机器人差不多都采用这种控制方式。
1959年第一台工业机器人在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。
主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。
大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。
工业机器人按臂部的运动形式分为四种。
直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动;圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作;球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩;关节型的臂部有多个转动关节。
中国机器人的发展史自20世纪50年代开始,中国机器人行业经历了长足的发展。
从最初的引进国外技术到今天的自主研发和创新,在科技与工业的双重推动下,中国机器人产业取得了长足的进步。
本文将介绍中国机器人发展的几个关键阶段,并探讨其对中国经济和社会的影响。
一、起步阶段(1950年代-1980年代)中国机器人行业的起步可以追溯到1950年代,当时中国开始引进国外的自动化技术。
不过由于局限于技术的限制和经济条件的制约,发展速度较为缓慢。
直到1980年代,中国开始推出“改革开放”政策,引进了更多国外机器人技术,这为机器人行业的起飞奠定了基础。
二、快速发展阶段(1990年代-2010年代)进入1990年代,中国机器人行业进入了快速发展的时期。
随着国内经济的快速增长和工业化进程的加速,机器人在生产中的应用逐渐普及。
中国开始大规模建设机器人生产线,引进世界先进的机器人技术,并通过技术创新提升自主研发能力。
同时,政府也出台了一系列支持政策,鼓励企业进行机器人技术的研发和应用。
三、自主创新阶段(2010年代至今)进入21世纪,中国机器人行业逐渐迈入自主创新的阶段。
中国企业开始以国内市场为依托,推动机器人技术的自主研发和应用。
一方面,中国企业加大了对核心技术的研发投入,推动了机器人关键零部件和控制系统的自主创新。
另一方面,中国也积极培养机器人人才,建立了一系列机器人研究和创新平台,提升了自主创新的能力。
中国机器人的发展对中国经济和社会产生了深远的影响。
首先,机器人的广泛应用提高了生产效率,降低了生产成本,推动了中国制造业的转型升级和提质增效。
其次,机器人的发展也带动了相关产业的兴起,包括机器人零部件、人工智能、传感器等。
这些产业的快速发展为中国经济增长提供了新的动力。
此外,机器人的应用还带来了劳动力需求的变化,推动了就业结构的调整和职业技能的升级。
尽管中国机器人产业在技术创新和市场应用方面取得了重要进展,但仍然面临一些挑战。
人工智能的发展史正确的顺序可以大致分为以下六个阶段:
1. 人工智能的诞生:这个阶段以“图灵测试”为标志,同时包括了达特茅斯会议上“人工智能”概念的首次提出。
2. 人工智能的黄金时期:这个阶段大致在1956年至1970年之间。
在这个时期,人工智能研究取得了许多重要的成果,如机器定理证明、跳棋程序等,同时也出现了像Shakey 这样的首台人工智能机器人。
3. 人工智能的低谷期:在20世纪70年代初,人工智能遭遇了瓶颈,进入了第一次低谷期。
4. 人工智能的再次繁荣:这个阶段大致在1980年至1990年代中期。
在这个时期,人工智能开始进入实际应用阶段,如日本研发的人工智能计算机,以及启动的Cyc项目等。
5. 人工智能的第二次低谷期:这个阶段也被称为“AI的冬天”,主要是由于研究经费的削减和人工智能发展的困难。
6. 人工智能的春天和开始摸索性应用:从1997年开始,人工智能进入了一个新的发展阶段。
例如,IBM公司的电脑“深蓝”战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫,标志着人工智能技术的重大突破。
此后,人工智能的应用领域不断扩大,包括无人驾驶汽车、使用自然语言回答问题的人工智能程序等。
机器人在中国的发展历史机器人作为现代科技的重要代表,已经在中国的发展历史中扮演着至关重要的角色。
本文将对机器人在中国的发展历史进行回顾和分析,旨在探讨机器人技术的兴起和对中国社会经济的影响。
一、早期机器人的引入20世纪70年代,中国开始引进机器人技术。
当时,机器人主要用于工业生产线的自动化,以提高生产效率和质量。
这是中国机器人发展的起点,也标志着中国对机器人技术的重视。
二、机器人产业的崛起随着中国改革开放的深入,机器人产业逐渐崛起,得到了政府的大力支持。
1986年,中国成立了第一家机器人研究所,开始进行机器人的研制和开发工作。
此后,中国相继成立了一批研究机构和企业,加快了机器人技术的研究和应用。
三、机器人应用领域的拓展中国的机器人应用领域经历了从传统制造业到服务业的转变。
在传统制造业领域,机器人被广泛应用于汽车、电子、航空等行业,取得了显著的效果。
而在服务业领域,机器人开始应用于餐饮、医疗、安防等领域,大大提升了服务质量和效率。
四、机器人与人工智能的结合随着人工智能技术的迅猛发展,机器人与人工智能的结合成为了中国机器人发展的新趋势。
机器人具备了更强的学习和智能处理能力,可以更好地适应人类的需求。
特别是在智能家居、智慧医疗等领域,机器人正发挥着越来越重要的作用。
五、机器人对中国社会经济的影响机器人在中国的发展对社会经济产生了深远的影响。
首先,机器人的广泛应用提高了生产效率和质量,推动了中国制造业的转型升级。
其次,机器人的应用带动了相关产业的发展,形成了产业链和就业机会。
再次,机器人的智能化使得人们的生活更加便捷和舒适,提升了人们的生活品质。
六、面临的挑战与未来展望虽然中国的机器人产业取得了巨大的成就,但仍面临一些挑战。
其中包括技术创新的需求、人工智能的发展难题以及机器人应用的伦理和法律问题等。
然而,随着科技的不断进步,机器人在中国的发展前景仍然广阔。
未来,我们有理由相信,机器人将在更多领域发挥作用,为中国的经济社会发展做出更大贡献。
机器人的发展史 机器人的诞生和机器人学的建立及发展,是20世纪自动控制领域最具说服力的成就,是20世纪人类科学技术进步的重大成果。现在全世界已经有100万台机器人,销售额每年增加20%及以上。机器人技术和工业得到了前所未有的发展。机器人技术是现代科学与技术交叉和综合的体现,先进机器人的发展代表着国家综合科技实力和水平,因此目前许多国家都已经把机器人技术列入本国21世纪高科技发展计划随着机器人应用领域的不断扩大,机器人已从传统的制造业进入人类的工作和生活领域,另外,随着需求范围的扩大,机器人结构和形态的发展呈现多样化。高端系统具有明显的仿生和智能特征,其性能不断提高,功能不断扩展和完善;各种机器人系统便逐步向具有更高智能和更密切与人类社会融洽的方向发展。
一、早期机器人的发展 机器人的起源要追溯到3000多年前。“机器人”是存在于多种语言和文字的新造词,它体现了人类长期以来的一种愿望,即创造出一种像人一样的机器或人造人,以便能够代替人去进行各种工作。
直到四十多年前,“机器人”才作为专业术语加以引用,然而机器人的概念在人类的想象中却已存在三千多年了。早在我国西周时代(公元前1066年~前771年),就流传着有关巧匠偃师献给周穆王一个艺妓(歌舞机器人)的故事。
春秋时代(公元前770~前467)后期,被称为木匠祖师爷的鲁班,利用竹子和木料制造出一个木鸟,它能在空中飞行,“三日不下”,这件事在古书《墨经》中有所记载,这可称得上世界第一个空中机器人。 古代机器人 东汉时期(公元25~220),我国大科学家张衡,不仅发明了震惊世界的“候风地动仪”,还发明了测量路程用的“计里鼓车”,车上装有木人、鼓和钟,每走1里,击鼓1次,每走10里击钟一次,奇妙无比。 三国时期的蜀汉(公元221~263),丞相诸葛亮既是一位军事家,又是一位发明家。他成功地创造出“木牛流马”,可以运送军用物资,可成为最早的陆地军用机器人。 在国外,也有一些国家较早进行机器人的研制。公元前3世纪,古希腊发明家戴达罗斯用青铜为克里特岛国王迈诺斯塑造了一个守卫宝岛的青铜卫士塔罗斯。 在公元前2世纪出现的书籍中,描写过一个具有类似机器人角色的机械化剧院,这些角色能够在宫廷仪式上进行舞蹈和列队表演。 公元前2世纪,古希腊人发明了一个机器人,它是用水、空气和蒸汽压力作为动力,能够动作,会自己开门,可以借助蒸汽唱歌。 1662年,日本人竹田近江,利用中标技术发明了能进行表演的自动机器玩偶;到了18世纪,日本人若井源大卫门和源信,对该玩偶进行了改进,制造出了端茶玩偶,该玩偶双手端着茶盘,当讲茶杯放到茶盘上后,它就会走向客人将茶送上,客人取茶杯时,它会自动停止走动,带客人喝完茶姜茶被放回茶盘之后,他就会转回原来的地方,煞是可爱。 法国的天才冀师杰克·戴·瓦克逊,于1738年发明了一直机器鸭,他会游泳。喝水、吃东西和排泄,还会嘎嘎叫。
瑞士钟表名匠德罗斯父子三人于公元1768~1774年间,设计制造出三个像真人一样大小的机器人——写字偶人、绘图偶人和弹风琴偶人。它们是由凸轮控制和弹簧驱动的自动机器,至今还作为国宝保存在瑞士纳切特尔市艺术和历史博物馆内。同时,还有德国梅林制造的巨型泥塑偶人“巨龙哥雷姆”,日本物理学家细川半藏设计的各种自动机械图形,法国杰夸特设计的机械式可编程织造机等。
1770年,美国科学家发明了一种报时鸟,一到整点,这种鸟的翅膀、头和喙便开始运动,同时发出叫声,他的主弹簧驱动齿轮转动,是活塞压缩空气而发出叫声,同时齿轮转动时带动凸轮转动,从而驱动翅膀、头运动。
1893年,加拿大摩尔设计的能行走的机器人“安德罗丁”,是以蒸汽为动力的。这些机器人工艺珍品,标志着人类在机器人从梦想到现实这一漫长道路上,前进了一大步。
二、近代机器人的发展 1920年,原捷克斯洛伐克剧作家卡雷尔·凯培克在他的科幻情节剧《罗萨姆的万能机器人》中,第一次提出了“机器人” (Robot)这个名词,被当成了机器人一词的起源。在捷克语中,Robot这个词是指一个赋役的努力。
20世纪初期,机器人已躁动于人类社会和经济的母胎之中,人们含有几分不安地期待着它的诞生。他们不知道即将问世的机器人将是个宠儿,还是个怪物。针对人类社会对即将问世的机器人的不安,美国著名科学幻想小说家阿西莫夫于1950年在他的小说《我是机器人》中,首先使用了机器人学(Robotics)这个词来描述与机器人有关的科学,并提出了有名的“机器人三守则”:
(1) 机器人必须不危害人类,也不允许他眼看人将受害而袖手旁观; (2) 机器人必须绝对服从于人类,除非这种服从有害于人类; (3) 机器人必须保护自身不受伤害,除非为了保护人类或者是人类命令它做出牺牲。 这三条守则,给机器人社会赋以新的伦理性,并使机器人概念通俗化更易于为人类社会所接受。至今,它仍为机器人研究人员、设计制造厂家和用户,提供了十分有意义的指导方针。
通常可将机器人分为三代。第一代是可编程机器人。这类机器人一般可以根据操作员所编的程序,完成一些简单的重复性操作。这一带机器人从20世纪60年代后半期开始投入使用,目前他在工业界得到了广泛应用。第二代是感知机器,即自适应机器人,它是在第一代机器人的基础上发展起来的,具有不同程度的“感知”能力。这类机器人在工业界已有应用。第三代机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制,它可以把感知和行动智能化结合起来,因此能在非特定的环境下作业,故称之为智能机器人。目前,这类机器人处于试验阶段,将向实用化方向发展。
今日工业机器人的最早研究可追溯到第二次大战后不久。在40年代后期,橡树岭和阿尔贡国家实验室就已开始实施计划,研制遥控式机械手,用于搬运放射性材料。这些系统是“主从”型的,用语准确地“模仿”操作员手和臂的动作。主机械手由使用者进行导引做一连串动作,而从机械手尽可能准确地模仿主机械手的动作,后来用机械耦合主从机械手的动作加入力的反馈,使操作员能够感觉到从机械手及其环境之间产生的力。50年代中期,机械手中的机械耦合被液压装置所取代,如通用电气公司的“巧手人”机器人和通用制造厂的“怪物”I型机器人。1954年G.C.Devol提出了“通用重复操作机器人”的方案,并在1961年获得了专利。同一时期诞生了利用肌肉生物电流控制的上臂假肢。
1958年,被誉为“工业机器人之父”的Joseph F.Engel Berger创建了世界上第一个机器人公司——Unimation(Univeral Automation)公司,并参与设计了第一台Unimate机器人。这是一台用于压铸的五轴液压驱动机器人,手臂的控制由一台计算机完成。它采用了分离式固体数控元件,并装有存储信息的磁鼓,能够记忆完成180个工作步骤。与此同时,另一家美国公司——AMF公司也开始研制工业机器人,即Versatran(Versatile Transfer)机器人。它主要用于机器之间的物料运输、采用液压驱动。该机器人的手臂可以绕底座回转,沿垂直方向升降,也可以沿半径方向伸缩。一般认为Unimate和Versatran机器人是世界上最早的工业机器人。 1959年,美国Consolidated Controls公司研制出第一代工业机器人原型。1960年美国机床铸造公司(AMF)生产出圆柱坐标的VERSATRAN型机器人,可做点位和轨迹控制,同年第一批电焊机器人用于工业生产。随后,美国Unimation公司研制出球坐标的UNIMATE型机器人,它采用电液伺候驱动,磁鼓存储,可完成近200种示教在线动作。
可以说,60年代和70年代是机器人发展最快、最好的时期,这期间的各项研究发明有效地推动了机器人技术的发展和推广。 在此期间,智能机器人的研究也有进展,1961年美国麻省理工学院研制出有触觉的MH-1型机器人,在计算机控制下用来处理放射性材料。1968年美国斯坦福大学研制出名为SHAKEY的智能移动机器人。从60年代后期起,喷漆、弧焊机器人相继在工业生产中应用,由加工中心和工业机器人组成的柔性加工单元标志着单件小批生产方式的一个新的高度。几个工业化国家竞相开展了具有视觉、触觉、多手、多足,能超越障碍、钻洞、爬墙、水下移动的各种智能机器人的研究工作,并开始在海洋开发、空间探索和核工业中试用。整个60年代,机器人技术虽然取得了如上列举的许多进展,建立了产业并生产了多种机器人商品,但是在这一阶段多数工业部门对应用机器人还持观望态度,机器人在工业应用方面的进展并不快。 在70年代,大量的研究工作把重点放在使用外部传感器来改善机械手的操作。1973年博尔斯和保罗在斯坦福使用视觉和力反馈,表演了与PDP-10计算机相连由计算机控制的“斯坦福”机械手,用于装配自动水泵。几乎同时,IBM公司的威尔和格罗斯曼在1975年研制了一个带有触觉和力觉传感器的计算机控制的机械手,用于完成20个零件的打字机机械装配工作。1974年,麻省理工学院人工智能实验室的井上对力反馈的人工智能作了研究。在精密装配作业中,用一种着陆导航搜索技术进行初始定位。内文斯等人于1974年在德雷珀实验室研究了基于依从性的传感技术。这项研究发展为一种被动柔顺(称为间接中心柔顺,RCC)装置,它与机械手最后一个关节的安装板相连,用于紧配合装配。同年,贝杰茨在喷气推进实验室为空间开发计划用的扩展性“斯坦福”机械手提供了一种基于计算机的力矩控制技术。从那以后相继提出了多种不同的用于机械手伺候的控制方法。 1979年Unimation公司推出了PUMA系列工业机器人,他是全电动驱动、关节式结构、多CPU二级微机控制、采用VAL专用语言,可配置视觉、触觉的力觉感受器的,技术较为先进的机器人。同年日本山梨大学的牧野洋研制成具有平面关节的SCARA型机器人。整个70年代,出现了更多的机器人商品,并在工业生产中逐步推广应用。随着计算机科学技术、控制技术和人工智能的发展,机器人的研究开发,无论就水平和规模而言都得到迅速发展。