1、機(jī)器人的概念及發(fā)展簡(jiǎn)史機(jī)器人是在科研或工業(yè)生產(chǎn)中用來(lái)代替人工作的機(jī)械裝置，雖然現(xiàn)在機(jī)器人得到了廣泛的應(yīng)用，但機(jī)器人定義的標(biāo)準(zhǔn)卻沒(méi)有統(tǒng)一，不同國(guó)家，不同領(lǐng)域的學(xué)者給出的定義不盡相同，雖然定義的基本原則大體一致，但仍有較大的區(qū)別。直到四十多年前，“機(jī)器人”才作為專業(yè)術(shù)語(yǔ)加以引用，然而機(jī)器人的概念在人類的想象中卻已存在三千多年了。早在三千多年前的西周時(shí)代，我國(guó)就出現(xiàn)了能歌善舞的木偶，稱為“倡者”，這可能是世界上最早的“機(jī)器人”。春秋時(shí)代（公元

2、前770~前467）后期，被稱為木匠祖師爺?shù)聂敯?，利用竹子和木料制造出一個(gè)木鳥(niǎo)，它能在空中飛行，“三日不下”，這件事在古書(shū)《墨經(jīng)》中有所記載，這可稱得上世界第一個(gè)空中機(jī)器人。東漢時(shí)期（公元25~220），我國(guó)大科學(xué)家張衡，不僅發(fā)明了震驚世界的“候風(fēng)地動(dòng)儀”，還發(fā)明了測(cè)量路程用的“計(jì)里鼓車”，車上裝有木人、鼓和鐘，每走1里，擊鼓1次，每走10里擊鐘一次，奇妙無(wú)比。三國(guó)時(shí)期的蜀漢（公元221~263），丞相諸葛亮既是一位軍事家，又是一位發(fā)明

3、家。他成功地創(chuàng)造出“木牛流馬”，可以運(yùn)送軍用物資，可成為最早的陸地軍用機(jī)器人。在國(guó)外，也有一些國(guó)家較早進(jìn)行機(jī)器人的研制。公元前3世紀(jì)，古希臘發(fā)明家戴達(dá)羅斯用青銅為克里特島國(guó)王邁諾斯塑造了一個(gè)守衛(wèi)寶島的青銅衛(wèi)士塔羅斯。在公元前2世紀(jì)出現(xiàn)的書(shū)籍中，描寫(xiě)過(guò)一個(gè)具有類似機(jī)器人角色的機(jī)械化劇院，這些角色能夠在宮廷儀式上進(jìn)行舞蹈和列隊(duì)表演。近代，隨著第一次、第二次工業(yè)革命，各種機(jī)械裝置的發(fā)明與應(yīng)用，世界各地出現(xiàn)了許多“機(jī)器人”玩具和工藝品。這些裝置

4、大多由時(shí)鐘機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，用凸輪和杠桿傳遞運(yùn)動(dòng)。1920年，捷克作家K.凱比克在一科幻劇本中首次提出了ROBOT（漢語(yǔ)前譯為“勞伯”）這個(gè)名詞?，F(xiàn)在已被人們作為機(jī)器人的專用名詞。1950年美國(guó)作家I.阿西莫夫提出了機(jī)器人學(xué)（Robotics）這一概念，并提出了所謂的“機(jī)器人三原則”，即：1.機(jī)器人不可傷人；2.機(jī)器人必須服從人給與，但不和1矛盾的指令；3.在與1，2原則不相矛盾的前提下，機(jī)器人可維護(hù)自身不受傷害。由于研究的側(cè)重點(diǎn)不同，對(duì)于機(jī)器

5、人的定義，國(guó)際上目前尚未有明確的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。綜合各種定義，可將機(jī)器人理解為：機(jī)器人是一種在計(jì)算機(jī)控制下的可編程的自動(dòng)機(jī)器，根據(jù)所處的環(huán)境和作業(yè)需要，它具有至少一項(xiàng)或多項(xiàng)擬人功能，另外還可能程度不同地具有某些環(huán)境感知能力（如視覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)、接近覺(jué)等），以及語(yǔ)言功能乃至邏輯思維、判斷決策功能等，從而使它能在要求的環(huán)境中代替人進(jìn)行作業(yè)。機(jī)器人一般由以下部分組成：1.機(jī)械本體，機(jī)器人的機(jī)械本體機(jī)構(gòu)基本上分為兩大類：一類是操作本體機(jī)構(gòu)，它類似人的

6、手臂和手腕，配上各種手爪與末端操作器后可進(jìn)行各種抓取動(dòng)作和操作作業(yè)，工業(yè)機(jī)器人主要采用這種結(jié)構(gòu)。另一類為移動(dòng)型本體結(jié)構(gòu)，主要目的是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)功能。2.驅(qū)動(dòng)伺服單元機(jī)器人本體機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)作是依靠關(guān)節(jié)機(jī)器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)，而大多數(shù)機(jī)器人是基于閉環(huán)控制原理進(jìn)行的。3.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，各關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)的指令值由主計(jì)算機(jī)計(jì)算后，在各采樣周期給出。主計(jì)算機(jī)根據(jù)示教點(diǎn)參考坐標(biāo)的空間位置、方位及速度，通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)逆運(yùn)算把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)節(jié)的指令值。4.傳感系統(tǒng).為了

7、是機(jī)器人正常工作，必須與周圍環(huán)境保持密切聯(lián)系，除了關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的位置傳感器（稱作內(nèi)部傳感器）外，還要配備視覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)、接近覺(jué)等多種類主要用于汽車工業(yè)、機(jī)電工業(yè)（包括電訊工業(yè)）、通用機(jī)械工業(yè)、建筑業(yè)、金屬加工、鑄造以及其它重型工業(yè)和輕工業(yè)部門2.服務(wù)機(jī)器人。服務(wù)機(jī)器人尚處于開(kāi)發(fā)及普及的早期階段，目前國(guó)際上對(duì)它還沒(méi)有普遍承認(rèn)的嚴(yán)格定義，它的定義是由操作型工業(yè)機(jī)器人引伸而來(lái)的。根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）采用的初步定義，所謂服務(wù)機(jī)器

8、人是一種半自主或全自主工作的機(jī)器人，它完成的是有益于人類健康的服務(wù)工作，但不包括那些從事生產(chǎn)的設(shè)備。另一種定義把服務(wù)機(jī)器人看做一種可自由編程的移動(dòng)裝置，它至少有三個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，可以部分地或全自動(dòng)地完成服務(wù)工作。這些服務(wù)工作為個(gè)人或單位完成的，不指工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。機(jī)器人未來(lái)必將向擬人化、智能化發(fā)展。機(jī)器人技術(shù)自上個(gè)世紀(jì)中葉問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)歷力方面極為重要的戰(zhàn)略高技術(shù)。目前，機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)日臻成熟，應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)展，作為計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、傳感器、先進(jìn)