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随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深,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,如机器人、微机器人、水下机器人、机器人、机器人、空中空间机器人、机器人等。
对不同任务和特殊的适应性,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。
工程院院长宋健指出:“机器人学的进步和应用是20世纪自动控制有说服力的成就,是当代意义上的自动化”。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*,它在人类生活应用领域的不断扩大正引起上重新认识机器人技术的作用和影响。
机器人一词的出现和上台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器,以便代替人类完成各种工作。西周时期,的能工巧匠偃师用动物皮、木头、树脂制出了能歌善舞的伶人,这是早记载的木头机器人雏形。
公元前2世纪,时代的古希腊人发明了原始的机器人──自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像,它可以自己开门,还可以借助蒸汽唱歌。1800年前的汉代,大科学家张衡不仅发明了地动仪,而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行一里,车上木人击鼓一下,每行十里击钟一下。
后汉三国时期,蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”,并用其运送军粮,支援前方战争。1662年,的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶,并在大阪的道顿堀演出。1738年,法国天才技师杰克·戴·瓦克逊发明了一只机器鸭,它会嘎嘎叫,会游泳和喝水,还会进食和。瓦克逊的本意是想把生物的功能加以机械化而进行医学上的分析。
在当时的自动玩偶中,**的要数瑞士的钟表匠杰克·道罗斯和他的利··道罗斯。1773年,他们连续推出了自动书写玩偶、自动演奏玩偶等,他们创造的自动玩偶是利用齿轮和发条原理而制成的。它们有的拿着画笔和颜色绘画,有的拿着鹅毛蘸墨水写字,结构巧妙,服装华丽,在欧洲风靡一时。
由于当时技术条件的,这些玩偶其实是身高一米的巨型玩具。现在保留下来的早的机器人是瑞士努萨蒂尔历史博物馆里的少女玩偶,它制作于二**前,两只手的十个可以按动风琴的琴键而弹奏音乐,还定期演奏供参观者欣赏,展示了古代人的智慧。
19世纪中叶自动玩偶分为2个流派,即科学幻想派和机械制作派,并各自在文学和近代技术中找到了自己的位置。1831年歌德发表了《浮士德》,塑造了人造人“荷蒙克鲁斯”;1870年霍夫曼出版了以自动玩偶为主角的作品《葛蓓莉娅》;1883年科洛迪的《木偶奇遇记》问世;1886年《未来的夏娃》问世。在机械实物制造方面,1893年摩尔制造了“蒸汽人”,“蒸汽人”靠蒸汽驱动沿圆周走动。
20世纪后,机器人的研究与了更多人的关心与支持,一些适用化的机器人相继问世,1927年美国西屋公司工程师温兹利制造了个机器人“电报箱”,并在纽约举行的博览会上展出。它是一个电动机器人,装有无线电发报机,可以回答一些问题,但该机器人不能走动。1959年台工业机器人(可编程、圆坐标)在美国诞生,开创了机器人发展的新。
现代机器人的研究始于20世纪中期,其技术背景是计算机和自动化的发展,以及原子能的利用。自1946年台数字电子计算机问世以来,计算机取得了惊人的进步,向高速度、大容量、低价格的方向发展。
大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展,其结果之一便是1952年数控机床的诞生。与数控机床相关的控制、机械零件的研究又为机器人的奠定了基础。另一方面,原子能实验室的恶劣要求某些操作机械代替人处理放射性。在这一需求背景下,美国原子能会的阿尔贡研究所于1947年了遥控机械手,1948年又了机械式的主从机械手。
1954年美国戴沃尔早提出了工业机器人的概念,并申请了**。该**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示教,机器人能实现的记录和再现。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。