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工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)1模塊二1機(jī)器人的基礎(chǔ)知識機(jī)器人的基本屬于與圖形符號234機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)機(jī)器人的舉例分析機(jī)器人的工作原理與應(yīng)用技術(shù)單元提要本模塊主要介紹機(jī)器人的基礎(chǔ)知識,包括機(jī)器人的基本術(shù)語與各類圖形符號,機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)等,并介紹了幾種實(shí)際產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格和機(jī)構(gòu)簡圖。學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)完本模塊的內(nèi)容后,學(xué)生應(yīng)熟練掌握機(jī)器人的基本術(shù)語和各類圖形符號的含義;能夠讀懂并解釋機(jī)器人技術(shù)規(guī)格書的內(nèi)容,能夠熟練繪制出機(jī)器人機(jī)構(gòu)簡圖和各種機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖;掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的基本問題,理解機(jī)器人的位置與變量的關(guān)系,了解運(yùn)動(dòng)學(xué)、靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的一般表示方法,能用上述所學(xué)解釋機(jī)器人的位置、姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。學(xué)習(xí)單元一機(jī)器人的基本術(shù)語與圖形符號一、機(jī)器人的基本術(shù)語1.關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)(joint)即運(yùn)動(dòng)副,是允許機(jī)器人手臂各零件之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),是兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)連接,如圖2-1所示。A、B兩部件可以做互動(dòng)連接。圖1-13不同坐標(biāo)結(jié)構(gòu)的機(jī)器人一、機(jī)器人的基本術(shù)語高副(higherpair)機(jī)構(gòu)簡稱高副,指的是運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線的接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副。例如,齒輪副和凸輪副就屬于高副機(jī)構(gòu)。平面高副機(jī)構(gòu)擁有兩個(gè)自由度,即相對接觸面切線方向的移動(dòng)和相對接觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。相對而言,通過面的接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副稱為低副機(jī)構(gòu)。一、機(jī)器人的基本術(shù)語一
機(jī)器人家上了解到,對于工科領(lǐng)域來說,脫離實(shí)踐的學(xué)習(xí)都是膚淺的,對于控制這種強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)更是如此。
如果去問一個(gè)程序員怎么學(xué)習(xí)一塊技術(shù),他必然讓你去多編程。機(jī)器人領(lǐng)域也是。
如果想把基本功打扎實(shí),那么實(shí)踐更是必不可少了。 對于普通學(xué)生入門來說 一款合適的機(jī)器人平臺 + 入門級的控制算法進(jìn)行試驗(yàn)。
同時(shí)深入地學(xué)習(xí)相應(yīng)地理論知識。對于一個(gè)有控制基礎(chǔ),需要現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用的工作者來說,啃一本諸如《現(xiàn)代控制工程》的書籍,在工作者演練,下面的平臺內(nèi)容直接略過。
關(guān)于平臺的選擇和相應(yīng)的學(xué)習(xí)教程,我放在最后,防止大圖分散了重點(diǎn)。 先結(jié)合機(jī)器人來說一下控制。
對于設(shè)計(jì)任何一個(gè)控制系統(tǒng)來說,需要了解自己的輸入、輸出、控制元件,和算法。在一個(gè)簡易的機(jī)器人系統(tǒng)里,分別對應(yīng)的原件是: 輸入 --- 傳感器 (聲吶,紅外,攝像頭,陀螺儀,加速度計(jì),羅盤) 控制元件 --- 電機(jī) 控制算法 --- 控制板 (小到單片機(jī),大到微機(jī)) 輸出 --- 你的控制目標(biāo) (比如機(jī)器人的路徑跟蹤) 對這四方面都有了解之后,才能基本對機(jī)器人的控制有一個(gè)較為感性的認(rèn)識。
這是入門的基礎(chǔ)。如果你對輸入和輸出做一個(gè)測量,比如用電機(jī)將某個(gè)輪子的轉(zhuǎn)速從10加速到100,把這個(gè)測量勾畫出來,那么這一個(gè)響應(yīng)曲線。
如何將電機(jī)準(zhǔn)確快速地從10加速到100,這就需要一個(gè)簡易的反饋控制器。 上面所說的各個(gè)傳感器元件,都有廉價(jià)版可以購買學(xué)習(xí),但隨之引入的問題就是他們不精確,比如有噪聲。
消除這個(gè)噪聲,你就需要在你的控制系統(tǒng)中引入更多的控制單元來消除這個(gè)噪聲,比如加入濾波單元。 上面說這么多,只是想表達(dá),理論和算法都是有應(yīng)用背景的,但同時(shí),學(xué)習(xí)一些暫時(shí)無法應(yīng)用的算法也并不助于入門,甚至可能走偏門,覺得越復(fù)雜越好。
所有的工程應(yīng)用者都會說某某算法非常好,但是經(jīng)典還是PID。倘若不親手設(shè)計(jì)一個(gè)PID系統(tǒng),恐怕真的領(lǐng)略不到它的魅力。
我大學(xué)本科的控制課程包含了自動(dòng)控制理論和現(xiàn)代控制理論,但是直到我設(shè)計(jì)一個(gè)四旋翼無人機(jī)的時(shí)候,才真正建立了我自己對機(jī)器人控制的理解。 推薦的那本《現(xiàn)代控制工程》是一本非常經(jīng)典的專業(yè)書籍,需要理論知識,再進(jìn)行詳細(xì)的學(xué)習(xí)。
我的建議是先玩,玩到需要時(shí),認(rèn)真學(xué)習(xí)這部分理論。 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 推薦一些機(jī)器人平臺。
核心都涉及到運(yùn)動(dòng)控制。 基于arduino的機(jī)器人平臺是最大眾的平臺了,這是一個(gè)開源社區(qū),很多關(guān)于機(jī)器人的簡易設(shè)計(jì)和控制算法實(shí)現(xiàn)都能在google得到。
淘寶arduino機(jī)器人,包括arduino控制板和各類簡易傳感器,幾百塊之內(nèi)錢都能得到。 Imperial College London的Robotics課程就是以Lego為實(shí)驗(yàn)平臺的,Andrew Davison的課件上所有的理論都可以用Lego實(shí)現(xiàn)Andrew Davison: Robotics Course。
如果這些都玩膩了,可以試試玩一個(gè)機(jī)器人飛行控制,比如四旋翼飛機(jī)。飛行器是六自由度控制,因此比小車要更加具有挑戰(zhàn)性,也需要更精確的控制系統(tǒng)。
下面這是我以前的一個(gè)四旋翼DIY,基于arduino MultiWii的。依舊淘寶四旋翼飛行器。
MultiWii是一個(gè)基于arduino的開源飛控平臺,所有c代碼都可得,不多于一兩萬行。如果把這些都研究透了,相比已經(jīng)是專業(yè)水平了。
首先了解機(jī)器人應(yīng)當(dāng)從機(jī)器人的定義開始,鑒定那些是機(jī)器人:
我國科學(xué)家對機(jī)器人的定義是:“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器,所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力,如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力,是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器。”在研究和開發(fā)未知及不確定環(huán)境下作業(yè)的機(jī)器人的過程中,人們逐步認(rèn)識到機(jī)器人技術(shù)的本質(zhì)是感知、決策、行動(dòng)和交互技術(shù)的結(jié)合。隨著人們對機(jī)器人技術(shù)智能化本質(zhì)認(rèn)識的加深,機(jī)器人技術(shù)開始源源不斷地向人類活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域滲透。結(jié)合這些領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn),人們發(fā)展了各式各樣的具有感知、決策、行動(dòng)和交互能力的特種機(jī)器人和各種智能機(jī)器,如移動(dòng)機(jī)器人、微機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、空中空間機(jī)器人、娛樂機(jī)器人等。對不同任務(wù)和特殊環(huán)境的適應(yīng)性,也是機(jī)器人與一般自動(dòng)化裝備的重要區(qū)別。這些機(jī)器人從外觀上已遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫離了最初仿人形機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人所具有的形狀,更加符合各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的特殊要求,其功能和智能程度也大大增強(qiáng),從而為機(jī)器人技術(shù)開辟出更加廣闊的發(fā)展空間。
中國工程院院長宋健指出:“機(jī)器人學(xué)的進(jìn)步和應(yīng)用是20世紀(jì)自動(dòng)控制最有說服力的成就,是當(dāng)代最高意義上的自動(dòng)化。”機(jī)器人技術(shù)綜合了多學(xué)科的發(fā)展成果,代表廠高技術(shù)的發(fā)展前沿,它在人類生產(chǎn)生活等應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大正引起國際上重新認(rèn)識機(jī)器人技術(shù)的作用和影響。
更多機(jī)器人到:機(jī)器人網(wǎng)址( )
原發(fā)布者:陳世林2
工業(yè)機(jī)器人論文論文題目:工業(yè)機(jī)器人的特征與發(fā)展學(xué)生姓名:2012年11月29日摘摘要:機(jī)器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人的問世都是近幾十年的事。然而在西周時(shí)期,我國的能工巧匠偃師就研制出了能歌善舞的伶人,這是我國最早記載的機(jī)器人。進(jìn)入20世紀(jì)后,機(jī)器人的研究與開發(fā)得到了更多人的關(guān)心與支持,一些適用化的機(jī)器人相繼問世。1959年第一臺工業(yè)機(jī)器人在美國誕生,開創(chuàng)了機(jī)器人發(fā)展的新紀(jì)元。工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備。機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)品已成為柔性制造系統(tǒng)(FMS)、自動(dòng)化工廠(FA)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的自動(dòng)化工具。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人,不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與數(shù)量,而且保障人身安全、改善勞動(dòng)環(huán)境、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、節(jié)約材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有著十分重要的意義。工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。關(guān)鍵字:組成控制與編程發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)趨勢機(jī)器人是一個(gè)在三維空間,具有角度自由度的并能實(shí)現(xiàn)眾擬人動(dòng)作和功能的機(jī)器;工業(yè)機(jī)器人是能模擬人手臂.手腕和手功能的機(jī)電一體化產(chǎn)品,它可以把任意物體或工具按空間位置的識辨要求進(jìn)行移動(dòng)可實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的要求。它們通常配備有機(jī)械手、刀具或其他可裝配的加工工具,以及能夠執(zhí)行搬運(yùn)操作與加工制造的任務(wù)。工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。主體即機(jī)座
機(jī)器人的歷史并不算長,1959年美國英格伯格和德沃爾制造出世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人,機(jī)器人的歷史才真正開始。
英格伯格在大學(xué)攻讀伺服理論,這是一種研究運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如何才能更好地跟蹤控制信號的理論。德沃爾曾于1946年發(fā)明了一種系統(tǒng),可以“重演”所記錄的機(jī)器的運(yùn)動(dòng)。
1954年,德沃爾又獲得可編程機(jī)械手專利,這種機(jī)械手臂按程序進(jìn)行工作,可以根據(jù)不同的工作需要編制不同的程序,因此具有通用性和靈活性,英格伯格和德沃爾都在研究機(jī)器人,認(rèn)為汽車工業(yè)最適于用機(jī)器人干活,因?yàn)槭怯弥匦蜋C(jī)器進(jìn)行工作,生產(chǎn)過程較為固定。1959年,英格伯格和德沃爾聯(lián)手制造出第一臺工業(yè)機(jī)器人。
機(jī)器人分類機(jī)器人的分類關(guān)于機(jī)器人如何分類,國際上沒有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),有的按負(fù)載重量分,有的按控制方式分,有的按自由度分,有的按結(jié)構(gòu)分,有的按應(yīng)用領(lǐng)域分。一般的分類方式:示教再現(xiàn)型機(jī)器人通過引導(dǎo)或其它方式,先教會機(jī)器人動(dòng)作,輸入工作程序,機(jī)器人則自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行作業(yè)。
數(shù)控型機(jī)器人不必使機(jī)器人動(dòng)作,通過數(shù)值、語言等對機(jī)器人進(jìn)行示教,機(jī)器人根據(jù)示教后的信息進(jìn)行作業(yè)。感覺控制型機(jī)器人利用傳感器獲取的信息控制機(jī)器人的動(dòng)作。
適應(yīng)控制型機(jī)器人機(jī)器人能適應(yīng)環(huán)境的變化,控制其自身的行動(dòng)。學(xué)習(xí)控制型機(jī)器人機(jī)器人能“體會”工作的經(jīng)驗(yàn),具有一定的學(xué)習(xí)功能,并將所“學(xué)”的經(jīng)驗(yàn)用于工作中。
智能機(jī)器人以人工智能決定其行動(dòng)的機(jī)器人。我國的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā),將機(jī)器人分為兩大類,即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。
所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人,包括:服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。
在特種機(jī)器人中,有些分支發(fā)展很快,有獨(dú)立成體系的趨勢,如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、微操作機(jī)器人等。目前,國際上的機(jī)器人學(xué)者,從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類:制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機(jī)器人,這和我國的分類是一致的。
"機(jī)器人"最終是機(jī)器還是人?機(jī)器人會不會全面超越人類,機(jī)器人會不會成為人類的顛覆者,機(jī)器人科學(xué)的發(fā)展對人類是禍還是福?這些問題早已超越了機(jī)器人科學(xué)工作者思考的范疇。隨著機(jī)器人科學(xué)的發(fā)展,有關(guān)倫理的、社會的、哲學(xué)的思考越來越多。
雖然現(xiàn)在機(jī)器人都還只是工具,但我們不能永遠(yuǎn)把機(jī)器人簡單地當(dāng)作是一種工具,因?yàn)樗衅渌ぞ咚痪邆涞娜祟愄卣鳎褐悄苄浴;蛟S有一天,人類必須思考:"沒有機(jī)器人,人將變?yōu)闄C(jī)器;有了機(jī)器人,人仍然是主人"這句話是不是仍然可以說得那么理直氣壯。
是時(shí)候?qū)C(jī)器人問題展開全面的哲學(xué)思考了!一、機(jī)器人會成為生物嗎?關(guān)于機(jī)器人的定義,現(xiàn)在還沒有準(zhǔn)確的說法。不過,從現(xiàn)有的機(jī)器人來看,機(jī)器人肯定還只是機(jī)器。
現(xiàn)有的機(jī)器人都只是仿人的機(jī)器。比如說,汽車生產(chǎn)流水線上的焊接機(jī)器人,它雖然可以比人還有效率,但它終究還是個(gè)機(jī)器,就跟洗衣機(jī)或是電風(fēng)扇一樣,代替了人們某些方面的工作。
按照恩格斯的說法,工具就是人的某種器官的延伸。現(xiàn)有的機(jī)器人也只是人的某種或某幾種器官的延伸,因而也只是工具。
不管人的定義是怎樣的,起碼有一點(diǎn)是肯定的,人首先是生物,這是人之所以成其為人的物質(zhì)基礎(chǔ)。機(jī)器人會不會是生物呢?現(xiàn)有的機(jī)器人大都是金屬、導(dǎo)線和硅晶體的產(chǎn)物,肯定不是生物,以后的機(jī)器人會不會是呢?我們現(xiàn)在無從判斷。
從物質(zhì)成份上來說,人體所包含的元素、比例、結(jié)構(gòu)方式等或許有一天都可以被復(fù)制。不過,我想,有一個(gè)問題是,即使人工可以制造出肌肉、神經(jīng)、骨骼、血液、皮毛等,但是不是可以把這些東西組合在一起成為一個(gè)人呢?這首先是一個(gè)問題。
在這方面,靈長的猿猴最接近,豬狗、蟲魚甚至花草都比機(jī)器人更接近人。克隆人當(dāng)然是生物,但克隆人還是有人類母體的,他具有母體的基因特征。
我們所討論的機(jī)器人,顯然不應(yīng)該具有人類母體的基因等特征,否則,將會在倫理上陷入與克隆人同樣的困境。克隆人,不在我們要討論的機(jī)器人范疇內(nèi),機(jī)器人也絕對不能通過對人類克隆的方式來制造。
二、機(jī)器人會在綜合能力上超過人嗎?不過,即使是現(xiàn)有的科技水平還比較低下的機(jī)器人,也與螺絲刀等純粹意義上的工具有著本質(zhì)區(qū)別。因?yàn)闄C(jī)器人首先必須是有智能的,他的任何行動(dòng)都是需要經(jīng)過其"大腦"進(jìn)行信息加工后做出的,這就具有了顯著的人類特征。
如果我們能把電腦的運(yùn)算過程也看作是一種思維的話,機(jī)器人在很大程度上就像人一樣,做事是經(jīng)過了腦子的,而螺絲刀顯然是沒有腦子的。智能性,是機(jī)器人與普通工具最大的區(qū)別。
還有一個(gè)不容忽視的地方,現(xiàn)有的機(jī)器人即使也只是一種工具,但他與普通工具不同的地方是,機(jī)器人不是人類某幾種器官的簡單延伸,從其設(shè)計(jì)原理上說,機(jī)器人從思維到做出反應(yīng)的方式上是完全仿人的。誰也不知道,隨著機(jī)器人科技的發(fā)展,機(jī)器人會不會完全具有人的所有能力?如果真有那么一天的話,機(jī)器人即使不是生。
20世紀(jì)的偉大發(fā)明隨著2001年新年鐘聲的敲響,人們邁著堅(jiān)實(shí)的步伐跨進(jìn)了21世紀(jì)。
站在世紀(jì)之交的門檻,回顧過去,展望未來,我們心潮澎湃、思緒萬千……20世紀(jì),人類取得了輝煌的成就,從量子理論、相對論的創(chuàng)立,原子能的應(yīng)用,脫氧核糖核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),到信息技術(shù)的騰飛,人類基因組工作草圖的繪就,世界科技發(fā)生了深刻的變革。信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、海洋技術(shù)、航空航天技術(shù)等都取得了重大突破,極大地提高了社會生產(chǎn)力。
機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一,自60年代初問世以來,經(jīng)歷40年的發(fā)展已取得長足的進(jìn)步。工業(yè)機(jī)器人在經(jīng)歷了誕生——成長——成熟期后,已成為制造業(yè)中不可少的核心裝備,世界上有約75萬臺工業(yè)機(jī)器人正與工人朋友并肩戰(zhàn)斗在各條戰(zhàn)線上。
特種機(jī)器人作為機(jī)器人家族的后起之秀,由于其用途廣泛而大有后來居上之勢,仿人形機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、娛樂機(jī)器人等各種用途的特種機(jī)器人紛紛面世,而且正以飛快的速度向?qū)嵱没~進(jìn)。人們常常會問為什么要發(fā)展機(jī)器人?我們說機(jī)器人的出現(xiàn)并高速發(fā)展是社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然,是為了提高社會的生產(chǎn)水平和人類的生活質(zhì)量,讓機(jī)器人替人們干那些人干不了、干不好的工作。
在現(xiàn)實(shí)生活中有些工作會對人體造成傷害,比如噴漆、重物搬運(yùn)等;有些工作要求質(zhì)量很高,人難以長時(shí)間勝任,比如汽車焊接、精密裝配等;有些工作人無法身臨其境,比如火山探險(xiǎn)、深海探密、空間探索等;有些工作不適合人去干,比如一些惡劣的環(huán)境、一些枯燥單調(diào)的重復(fù)性勞作等;這些都是機(jī)器人大顯身手的地方。服務(wù)機(jī)器人還可以為您治病保健、保潔保安;水下機(jī)器人可以幫助打撈沉船、鋪設(shè)電纜;工程機(jī)器人可以上山入地、開洞筑路;農(nóng)業(yè)機(jī)器人可以耕耘播種、施肥除蟲;軍用機(jī)器人可以沖鋒陷陣、排雷排彈……現(xiàn)在社會上對機(jī)器人有很多迷惑,有人認(rèn)為機(jī)器人無所不能。
這些朋友是從電影、電視、小說中認(rèn)識機(jī)器人的,他們眼中的機(jī)器人是神通廣大的萬能機(jī)器,當(dāng)他們看到現(xiàn)實(shí)的機(jī)器人時(shí),他們會認(rèn)為現(xiàn)在的機(jī)器人太普通,不能稱之為機(jī)器人。有人認(rèn)為機(jī)器人是人,形狀必須像人,不像人怎么能叫機(jī)器人,然而現(xiàn)實(shí)中絕大多數(shù)的機(jī)器人樣子不像人,這使很多機(jī)器人愛好者大失所望。
還有人認(rèn)為機(jī)器人上崗,工人就會下崗,無形中把機(jī)器人當(dāng)成了競爭對手,他們沒有想到機(jī)器人會為人做許多有益的事情,會推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,給人類創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會。機(jī)器人的定義在科技界,科學(xué)家會給每一個(gè)科技術(shù)語一個(gè)明確的定義,但機(jī)器人問世已有幾十年,機(jī)器人的定義仍然仁者見仁,智者見智,沒有一個(gè)統(tǒng)一的意見。
原因之一是機(jī)器人還在發(fā)展,新的機(jī)型,新的功能不斷涌現(xiàn)。根本原因主要是因?yàn)闄C(jī)器人涉及到了人的概念,成為一個(gè)難以回答的哲學(xué)問題。
就像機(jī)器人一詞最早誕生于科幻小說之中一樣,人們對機(jī)器人充滿了幻想。也許正是由于機(jī)器人定義的模糊,才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。
機(jī)器人指揮其實(shí)并不是人們不想給機(jī)器人一個(gè)完整的定義,自機(jī)器人誕生之日起人們就不斷地嘗試著說明到底什么是機(jī)器人。但隨著機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展和信息時(shí)代的到來,機(jī)器人所涵蓋的內(nèi)容越來越豐富,機(jī)器人的定義也不斷充實(shí)和創(chuàng)新。
1886年法國作家利爾亞當(dāng)在他的小說《未來夏娃》中將外表像人的機(jī)器起名為“安德羅丁”(android),它由4部分組成:1,生命系統(tǒng)(平衡、步行、發(fā)聲、身體擺動(dòng)、感覺、表情、調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)等);2,造型解質(zhì)(關(guān)節(jié)能自由運(yùn)動(dòng)的金屬覆蓋體,一種盔甲);3,人造肌肉(在上述盔甲上有肉體、靜脈、性別等身體的各種形態(tài));4,人造皮膚(含有膚色、機(jī)理、輪廓、頭發(fā)、視覺、牙齒、手爪等)。1920年捷克作家卡雷爾·卡佩克發(fā)表了科幻劇本《羅薩姆的萬能機(jī)器人》。
在劇本中,卡佩克把捷克語“Robota”寫成了“Robot”,“Robota”是奴隸的意思。該劇預(yù)告了機(jī)器人的發(fā)展對人類社會的悲劇性影響,引起了大家的廣泛關(guān)注,被當(dāng)成了機(jī)器人一詞的起源。
在該劇中,機(jī)器人按照其主人的命令默默地工作,沒有感覺和感情,以呆板的方式從事繁重的勞動(dòng)。后來,羅薩姆公司取得了成功,使機(jī)器人具有了感情,導(dǎo)致機(jī)器人的應(yīng)用部門迅速增加。
在工廠和家務(wù)勞動(dòng)中,機(jī)器人成了必不可少的成員。機(jī)器人發(fā)覺人類十分自私和不公正,終于造反了,機(jī)器人的體能和智能都非常優(yōu)異,因此消滅了人類。
但是機(jī)器人不知道如何制造它們自己,認(rèn)為它們自己很快就會滅絕,所以它們開始尋找人類的幸存者,但沒有結(jié)果。最后,一對感知能力優(yōu)于其它機(jī)器人的男女機(jī)器人相愛了。
這時(shí)機(jī)器人進(jìn)化為人類,世界又起死回生了。卡佩克提出的是機(jī)器人的安全、感知和自我繁殖問題。
科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步很可能引發(fā)人類不希望出現(xiàn)的問題。雖然科幻世界只是一種想象,但人類社會將可能面臨這種現(xiàn)實(shí)。
為了防止機(jī)器人傷害人類,科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“機(jī)器人三原則”:1,機(jī)器人不應(yīng)傷害人類;2,機(jī)器人應(yīng)遵守人類的命令,與第一條違背的命令除外;3,機(jī)器人應(yīng)能保。
現(xiàn)在的人工智能主流方向已經(jīng)不在“智能”而在“學(xué)習(xí)”,就是不研究似人化的思想而做些實(shí)用的模式識別功能類的基礎(chǔ)理論及應(yīng)用。如語音識別、圖像識別、各種基于數(shù)據(jù)分類模式的診斷或檢測。以擬人化智能為目的的人工智能已經(jīng)因?yàn)闆]有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展或可行方向而杯具很多年,連人工經(jīng)驗(yàn)?zāi)M的賣家系統(tǒng)也幾乎淡出研究領(lǐng)域了。剛想到前些年有網(wǎng)站的聊天機(jī)器人,這類東西算是自然語言理解和合成的基礎(chǔ)應(yīng)用,倒是比較名副其實(shí)。
所以你如果是要學(xué)習(xí)真正的仿人化人工智能,電影里機(jī)器人那樣的能聽會說有思維能力。。。先干點(diǎn)別的工作吧,你兒子孫子將來上大學(xué)也許有可能學(xué)到點(diǎn)有意義的東西。
如果你是指工業(yè)機(jī)器人,那個(gè)是機(jī)械自動(dòng)化類的專業(yè),從制造到應(yīng)用主要需要機(jī)械、液壓、控制、電機(jī)、傳感器、計(jì)算幾何方面的知識。此類產(chǎn)品目前就是按預(yù)編程快速工作的機(jī)械臂,洗車生產(chǎn)流水線上到處都是,紀(jì)錄片或新聞里常能看到。但這個(gè)東西跟智能八桿子打不著。
唯一叫機(jī)器人又跟智能沾點(diǎn)邊的是現(xiàn)在學(xué)生類競賽項(xiàng)目中的智能小車和智能足球。這些東西你有興趣可以在學(xué)校里參加相關(guān)活動(dòng)團(tuán)體,好點(diǎn)的學(xué)校會有教師專門組織。但這些領(lǐng)域的技術(shù)大致相當(dāng)于游戲中的致勝策略,非常具體和特定,跟理解現(xiàn)實(shí)的仿人智能還是差遙遠(yuǎn)的距離。
所以如果在學(xué)校選專業(yè)或研究方向,可以機(jī)械臂,還算新,中國制造業(yè)發(fā)達(dá)應(yīng)該也有應(yīng)用前景
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