第5期DONGCHENGDISTRICT.docx
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第5期DONGCHENGDISTRICT
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东城区图书馆少儿内部资料
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什么是机器人
什么组成了机器人
机器人发展史
机器人的分类
电影中的机器人
日本最新机器人
机器人学国家重点实验室
水下机器人
阿西莫夫机器人三定律
机器人能和人友好相处吗
机器人是人类的助手和朋友
二O一O年第五期
东城区图书馆少儿阅览室
什么是机器人····················2
什么组成了机器人···················2
机器人发展史·····················4
机器人的分类·····················5
电影中的机器人····················7
日本最新机器人····················10
机器人学国家重点实验室················11
水下机器人·····················12
阿西莫夫机器人三定律·················13
机器人能和人友好相处吗················13
机器人是人类的助手和朋友···············15
机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。
它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。
它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。
机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统等组成。
执行机构即机器人本体，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中的运动副（转动副或移动副）常称为关节，关节个数通常即为机器人的自由度数。
根据关节配置型式和运动坐标形式的不同，机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。
出于拟人化的考虑，常将机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部（夹持器或末端执行器）和行走部（对于移动机器人）等。
驱动装置是驱使执行机构运动的机构，按照控制系统发出的指令信号，借助于动力元件使机器人进行动作。
它输入的是电信号，输出的是线、角位移量。
机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置，如步进电机、伺服电机等，此外也有采用液压、气动等驱动装置。
检测装置的作用是实时检测机器人的运动及工作情况，根据需要反馈给控制系统，与设定信息进行比较后，对执行机构进行调整，以保证机器人的动作符合预定的要求。
作为检测装置的传感器大致可以分为两类：
一类是内部信息传感器，用于检测机器人各部分的内部状况，如各关节的位置、速度、加速度等，并将所测得的信息作为反馈信号送至控制器，形成闭环控制。
另一类是外部信息传感器，用于获取有关机器人的作业对象及外界环境等方面的信息，以使机器人的动作能适应外界情况的变化，使之达到更高层次的自动化，甚至使机器人具有某种“感觉”，向智能化发展，例如视觉、声觉等外部传感器给出工作对象、工作环境的有关信息，利用这些信息构成一个大的反馈回路，从而将大大提高机器人的工作精度。
控制系统有两种方式。
一种是集中式控制，即机器人的全部控制由一台微型计算机完成。
另一种是分散（级）式控制，即采用多台微机来分担机器人的控制，如当采用上、下两级微机共同完成机器人的控制时，主机常用于负责系统的管理、通讯、运动学和动力学计算，并向下级微机发送指令信息；作为下级从机，各关节分别对应一个CPU，进行插补运算和伺服控制处理，实现给定的运动，并向主机反馈信息。
根据作业任务要求的不同，机器人的控制方式又可分为点位控制、连续轨迹控制和力（力矩）控制。
——摘自
1920年，捷克作家卡罗·凯佩克（KarelCapek）:
《罗素姆的万能劳工（Rossum’sUniversalRobots）》
第一次提出“Robot”，中文译做“机器人”。
40年代，美国橡树岭国家实验室研制出搬运核原料的遥控式主从机械手。
50年代初，美国MIT发展的数控技术为机器人在控制方面做了准备。
1961年Unimation公司生产第一台工业机器人，取名为“Unimate”。
1962年美国机械与铸造公司（AMF）试制出“沃萨特兰（Versatran）”工业机器人，意思是多用途搬运机器人。
60年代到70年代：
机器人技术获得巨大发展。
80年代，计算器技术的发展推动了机器人技术的发展，使机器人的应用达到了新的水平。
90年代，由于人工智能、计算器科学和传感器科学的迅速发展，使得机器人的研究在高水平上进行。
进入21世纪，未来的机器人技术将向着具有行走能力、对环境自主性强、具有多种感觉能力的智能机器人的方向发展。
——摘自http:
//blog.csie.thit.edu.tw/LT127/index.php?
op=ViewArticle&articleId=5&blogId=2
诞生于科幻小说之中一样，人们对机器人充满了幻想。
也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。
家务型机器人：
能帮助人们打理生活，做简单的家务活。
操作型机器人：
能自动控制，可重复编程，多功能，有几个自由度，可固定或运动，用于相关自动化系统中。
程控型机器人：
按预先要求的顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。
示教再现型机器人：
通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，机器人则自动重复进行作业。
数控型机器人：
不必使机器人动作，通过数值、语言等对机器人进行示教，机器人根据示教后的信息进行作业。
感觉控制型机器人：
利用传感器获取的信息控制机器人的动作。
适应控制型机器人：
能适应环境的变化，控制其自身的行动。
学习控制型机器人：
能“体会”工作的经验，具有一定的学习功能，并将所“学”的经验用于工作中。
智能机器人：
以人工智能决定其行动的机器人。
我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。
所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。
而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：
服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。
在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。
目前，国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：
制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是一致的。
空中机器人又叫无人机器，近年来在军用机器人家族中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。
80多年来，世界无人机的发展基本上是以美国为主线向前推进的，无论从技术水平还是无人机的种类和数量来看，美国均居世界之首位。
银河系漫游指南TheHitchhiker'sGuidetotheGalaxy
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机器人历险记Robots
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星球大战前传三StarWars:
EpisodeIII
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机器人总动员WALL-E
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有勾一桔天一艘垒飞壶船突然用降落，些一个女芬机叫器人夏娃来滁到沿地球执行搜寻任织务，捡萄垃均圾的择机水器赃人“表爱吐”须上没了Eve烽，蕾但蛀是寨它颤面札临性着逆两峙难的抉择，陷是跟夏娃飞离地球退，还滇是主继菩续按喀照坞身体里抒的夏程鸳序捡一辈汀子竖的垃尔圾……
——摘自
名古屋市商业设计研究所推出了新款机器人“网络兔子”。
它的两只耳朵可以变换许多姿态，会根据人的声音作出反应。
“网络兔子”通过无线通信与家里的电脑相连，如果有电子邮件它会朗读给人听，也可以播放网络电台的节目。
最有趣的是不同的“网络兔子”还能够“结婚”、“分手”，通过网络连接让其中一个“网络兔子”的双耳做出一个动作，它远方的“伴侣”也会接着做出同样的动作。
三菱重工业公司的保姆机器人“若丸”连续几年都是各种机器人展上的明星，在本次展会上它依然吸引着众人的目光。
“若丸”能在早晨来到主人床边，报告当天的天气或新闻头条。
它还能记住主人的生日，或是提醒主人的结婚纪念日。
日本产业技术综合研究所制造的用于陪伴老人和小孩的机器人“Ｐａｒｏ”、本田公司的“阿西莫”双足步行机器人也继续受到关注。
阿西莫：
本田公司开发的双脚步行机器人，于2000年11月首次在横滨国际和平会议中心举行的机器人展示会上亮相。
2006年12月，本田公司曾改进过“阿西莫”的性能，增加了它的关节和马达，使其可以以每小时6公里的速度小跑，而且将其身高也由最初的1．2米提高到1．3米。
美国战斗机械狗：
网上引发轰动近日美国官方公布了一段关于军用机械狗的录像，视频中机械狗展示了它惊人的活动能力和适应性，一举在互联网上造成轰动。
研发公司称经过测试，这个机械狗能在战场上为士兵运送弹药、食物和其他物品。
——
机器人学国家重点实验室（StateKeyLaboratoryofRobotics）依托于中国科学院沈阳自动化研究所，前身是中国科学院机器人学开放实验室。
该实验室是我国机器人学领域最早建立的部门重点实验室，我国机器人学领域著名科学家蒋新松院士1989-1997年曾任实验室主任。
近二十年来，实验室在机器人学基础理论与方法研究方面与国际先进水平同步发展，并在机器人技术前沿探索和示范应用等方面取得一批有重要影响的科研成果，充分显示出实验室具有解决国家重大科技问题的能力。
目前，该实验室机器人学研究总体水平在国内相关领域处于核心和带头地位，是国内外具有重要影响的机器人学研究基地。
机器人学国家重点实验室定位于为我国经济和社会发展、国家安全和重大科学工程提供所需要的机器人技术与系统，研究机器人学基础理论与方法、发展可行技术和平台样机系统，培养和汇聚从事机器人学研究的高水平人才，推动我国先进机器人技术与系统的可持续发展。
主要面向发展具有感知、思维和动作能力的先进机器人系统，研究机器人学基础理论方法、关键技术、机器人系统集成技术和机器人应用技术。
实验室坚持对外开放，吸引国内外专家学者开展交流与合作研究。
通过设立基金课题，实验室与国内有关从事机器人学研究的近30所大学、研究所和企业建立了联系，几乎涵盖国内从事机器人学研究的所有单位。
近几年来，实验室结合自身的发展方向，有针对性地与国内外知名科研团队建立合作关系。
这些合作，对于本实验室加强学科建设、了解国家需求、建立有针对性的演示验证系统，发挥了重要作用。
——XX百科
Rofish为仿生机器鱼系列产品，该产品以先进的电子、机械技术，模拟鱼类游动方式，通过新材料对其外形进行精确仿真，使之达到以假乱真的效果。
Rofish采用结构化的设计方法，高稳定性的电机保证其产品的稳定性。
控制方式有两种选择：
串口/USB控制和遥控器控制。
产品内核采用Bootloader无线编程的编程方式，可随时更改游动程序以适应实际的环境。
性能参数：
体长：
20cm--80cm，需要特殊尺寸可定做。
外形：
锦鲤、金鱼、海豚、鲨鱼等，可定制。
游速：
1BL/S。
BL为身体长度，即游速与体长有关，游速为1倍体长每秒。
连续工作时间：
3--4小时，锂动力电池供电。
通讯方式：
RF通讯或声纳（Sonar）通讯，可选其一。
控制方式：
串口/USB控制或遥控器控制，二者可选其一。
串口/USB控制方式可同时控制多条机器鱼，通过简单的编程控制可实现多鱼之间的相互追逐、嬉戏等。
——
科幻小说家艾萨克·阿西莫夫在小说《我，机器人》中所订立的“机器人三定律”。
阿西莫夫为机器人提出的三条“定律”，程序上规定所有机器人必须遵守:
一:
机器人不得伤害人类，或袖手旁观坐视人类受到伤害；
二:
除非违背第一法则，机器人必须服从人类的命令；
三:
在不违背第一及第二法则下，机器人必须保护自己。
——XX知道
不论是工业机器人还是特种机器人（尤其是服务机器人）都存在一个与人相处的问题，最重要的是不能伤害人。
然而由于某些机器人系统的不完善，在机器人使用的前期，引发了一系列意想不到的事故。
1978年9月6日，日本广岛一家工厂的切割机器人在切钢板时，突然发生异常，将一名值班工人当作钢板操作，这是世界上第一宗机器人杀人事件。
1982年5月，日本山梨县阀门加工厂的一个工人，正在调整停工状态的螺纹加工机器人时，机器人突然启动，抱住工人旋转起来，造成了悲剧。
1985年前苏联发生了一起家喻户晓的智能机器人棋手杀人事件。
前苏联国际象棋冠军古德柯夫同机器人棋手下棋连胜3局，机器人棋手恼羞成怒，突然向金属棋盘释放强大的电流，在众目睽睽之下将这位国际大师击倒。
这些触目惊心的事实，给人们使用机器人带来了心理障碍，于是有人展开了“机器人是福是祸”的讨论。
面对机器人带来的威胁，日本邮政和电信部门组织了一个研究小组，对此进行研究。
专家认为，机器人发生事故的原因不外乎3种：
1，硬件系统故障；2，软件系统故障；3，电磁波的干扰。
这种意外伤人事件是偶然也是必然的，因为任何一个新生事物的出现总有其不完善的一面。
随着机器人技术的不断发展与进步，这种意外伤人事件越来越少，近几年没有再听说过类似事件的发生。
正是由于机器人安全、可靠地完成了人类交给的各项任务，使人们使用机器人的热情才越来越高。
美国正在研究一种航天器内使用的机器人，计划在两年之后被宇航员带入太空，做一些宇航员无法做到的事情，成为宇航员最得力的助理。
这种机器人只有垒球那么大，可以对航天器中的生命维持系统进行自动监视、摄像和排除障碍等，同时还可以代替已损坏的传感器完成监视任务。
可以说，有了它，今后的航天器在太空中飞行将更加安全。
在科幻小说和电影电视中，我们对机器人作战的场面已不陌生。
机器人不外乎分为两种，一种是人类的朋友，协助正义战胜邪恶；另一种则是人类的敌人，给世界带来灾祸。
英国雷丁大学教授凯文•渥维克是控制论领域知名专家，他在《机器的征途》一书中描写了机器人对未来社会的影响。
他认为50年内机器人将拥有高于人类的智能。
机器人在某些方面确实比人类强，比如：
速度比人快，力量比人大等，但机器人的综合智能较人类还相去甚远，还没有对人类形成任何威胁。
但这是否说明人类永远能控制或战胜自己的创造物呢？
现在还不得而知。
这些预见从另一个角度给人们敲响了警钟，不要给自己创造敌人。
克隆技术的出现，在社会上引起了很大的争议，大多数国家禁止克隆人。
对于机器人还没有到这种地步，因为现在的机器人不仅未对我们构成威胁，而且给社会带来了巨大的裨益。
对于一些对人类有害，如带攻击武器的军用机器人应有所选择并限制起其发展，我们不应将生杀大权交给机器人。
随着工业化的实现，信息化的到来，我们开始进入知识经济的新时代。
创新是这个时代的源动力。
文化的创新、观念的创新、科技的创新、体制的创新改变着我们的今天，并将改造我们的明天。
新旧文化、新旧思想的撞击、竞争，不同学科、不同技术的交叉、渗透，必将迸发出新的精神火花，产生新的发现、发明和物质力量。
机器人技术就是在这样的规律和环境中诞生和发展的。
科技创新带给社会与人类的利益远远超过它的危险。
机器人的发展史已经证明了这一点。
机器人的应用领域不断扩大，从工业走向农业、服务业；从产业走进医院、家庭；从陆地潜入水下、飞往空间；......。
机器人展示出它们的能力与魅力，同时也表示了它们与人的友好与合作。
“工欲善其事，必先利其器”。
人类在认识自然、改造自然、推动社会进步的过程中，不断地创造出各种各样为人类服务的工具，其中许多具有划时代的意义。
作为20世纪自动化领域的重大成就，机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。
世间万物，人力是第一资源，这是任何其它物质不能替代的。
尽管人类社会本身还存在着不文明、不平等的现象，甚至还存在着战争，但是，社会的进步是历史的必然，所以，我们完全有理由相信，象其它许多科学技术的发明发现一样，机器人也应该成为人类的好助手、好朋友。
中国的未来在科学。
展望21世纪，科学技术的灯塔指引着更加美好的明天。
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