机器人的发展历史

自20世纪60年代初开发出Unimet和Washatlan两种机器人以来,对机器人的研究从低到高经历了三代。

程控机器人(第一代):第一代机器人是程控机器人,完全按照事先载入机器人存储器的程序安排的步骤工作。有两种方法生成和安装程序。一种方法是根据工作流程编译程序,输入到机器人的内存中。另一种是“教学-复制”模式。所谓“教”,就是在机器人第一次执行任务之前,人们指导机器人执行操作,也就是教机器人做它应该做的工作。机器人一步一步地记录它的所有动作,并将每一步表示为一个指令。经过示教,机器人通过执行这些指令,以同样的方式和步骤完成同样的工作(即复制)。

如果任务或环境发生了变化,就需要重新编制程序。这一代机器人可以成功模拟人的运动功能。他们会拿会放,会拆会装,会翻会摇,会打理机床、炉子、焊机、生产线等。,有效地从事安装、搬运、包装、加工等工作。目前世界上商业化、实用化的机器人大多属于这一类。这一代机器人最大的缺点就是只能死板地完成程序规定的动作,无法适应变化了的情况。一旦环境情况稍有变化(比如流水线上的物品稍有倾斜),就会出现问题。更糟糕的是,会对当场的人造成伤害。因为它没有感官功能,机器人有时会伤害人。日本曾有过机器人在现场抓住一名工人塞到刀下的案例。

自适应机器人(第二代):第二代机器人的主要标志是配备了相应的感觉传感器,如视觉传感器、触觉传感器和听觉传感器,并由计算机控制。这种机器人通过传感器获取工作环境和操作对象的简单信息,然后由计算机对获取的信息进行分析、处理和控制。因为它可以随着环境的变化而改变自己的行为,所以被称为自适应机器人。目前这一代机器人也已经进入商业化阶段,主要从事焊接、装配、搬运等工作。第二代机器人虽然有一些初级智能,但还没有达到完全“自主”的程度,有时被称为人眼协调机器人。

智能机器人(第三代):这是指具有人类智能的机器人,即具有感知环境的能力,配备有视觉、听觉、触觉、嗅觉等感觉器官,能够从外界环境中获取相关信息,具有思维能力,能够处理感知到的信息以控制自身行为,具有作用于环境的行为能力,能够通过传动机构制造出自己的“手”和“脚”。

目前开发的机器人大多只有部分智能,真正的智能机器人还在研究中,但现在已经迅速发展成为新兴的高科技产业。

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