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什么是機(jī)器人(機(jī)器人概述)
機(jī)器人起源和發(fā)展1886年法國(guó)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。生命系統(tǒng): 平衡、步行、發(fā)聲、身體擺動(dòng)、感覺、表情和調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)等;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;人造肌肉:在上述盔甲上有肉體、靜脈和性別等身體的各種形態(tài);人造皮膚:含有膚色、機(jī)理、輪廓、頭發(fā)、視覺、牙齒和手爪等。
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(duì)人類社會(huì)的悲劇性影響,在社會(huì)上引起了廣泛的關(guān)注,被當(dāng)成了機(jī)器人一詞的起源。如下圖所示,是各種類型的機(jī)器人。
機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)歷了如下幾個(gè)階段:
(1)東漢、張衡發(fā)明的指南車。
(2)1768-1774,瑞士鐘表匠德羅斯制作的木偶機(jī)器人。
(3)1920捷克劇作家卡佩克首次提出Robota一詞。
(4)1950美國(guó)科幻作家阿西莫夫,提出機(jī)器人三定律。
(5)1954美國(guó)人喬治·德沃爾設(shè)計(jì)了第一臺(tái)關(guān)節(jié)式示教再現(xiàn)型作業(yè)機(jī)械手,于1961年發(fā)表了該項(xiàng)專利。
(6)1962美國(guó)通用汽車公司(GM)公司使用全球第一臺(tái)機(jī)器人Unimate,這標(biāo)志著第一代工業(yè)機(jī)器人的誕生。
機(jī)器人三原則為了防止機(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,與第一條相違背的命令除外。
③機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己,與第一條相抵觸者除外。
這是給機(jī)器人賦予的倫理性綱領(lǐng)。機(jī)器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機(jī)器人開發(fā)的準(zhǔn)則。
機(jī)器人的定義1987年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的定義:“工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能,能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)”。
美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)(RIA)定義:一種用于移動(dòng)各種材料、零件、工具或?qū)S醚b置的,通過程序動(dòng)作來執(zhí)行各種任務(wù),并具有編程能力的多功能操作機(jī)(Manipulator)。
在1967年日本召開的第一屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議上,就提出了兩個(gè)有代表性的定義。
一個(gè)定義是森政弘與合田周平提出的:“機(jī)器人是一種具有移動(dòng)性、個(gè)體性、智能性、通用性、半機(jī)械半人性、自動(dòng)性、奴隸性等7個(gè)特征的柔性機(jī)器。” 從這一定義出發(fā),森政弘又提出了用自動(dòng)性、智能性、個(gè)體性、半機(jī)械半人性、作業(yè)性、通用性、信息性、柔性、有限性、移動(dòng)性等10個(gè)特性來表示機(jī)器人的形象。
另一個(gè)定義是加藤一郎提出的具有如下3個(gè)條件的機(jī)器稱為機(jī)器人:
(1)具有腦、手、腳等三要素的個(gè)體。
(2)具有非接觸傳感器(用眼、耳接收遠(yuǎn)方信息)和接觸傳感器。
(3)具有平衡覺和固有覺的傳感器。
我國(guó)科學(xué)家對(duì)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。”
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