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1、机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自60年代初问世以来，经历40余年的发展已取得长足的进步。走向成熟的工业机器人，各种用途的特种机器人的实用化，昭示着机器人技术灿烂的明天。机器人技术是涉及机械学、传感器技术、驱动技术、控制技术、通信技术和计算机技术的一门综合性高新技术，既是光机电软一体化的重要基础，又是光机电软一体化技术的典型代表。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，以及原子能的开发利用。随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展，使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高，移动机器人和机器人的视觉和触觉等技术就是典型的代表。由
2、于这些技术的发展，推动了机器人概念的延伸。在研究和开发未知及在不确定环境下作业的机器人的过程中，人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。80年代以来，人们将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机器人。智能机器人一般由三大部分组成：运动部分、智能部分和感觉部分。运动部分，包括行走机构、机械手、手爪；智能部分，包括有认知能力、学习能力、思维能力和决策能力的装置；感觉部分，包括有视觉、听觉、触觉、接近觉的装置。机器人主流产品主要有两大类，即以日本和瑞典为代表的一系列特定应用的机器人，如弧焊、点焊、喷漆装备、刷胶和建筑等，并形成了庞大的机
3、器人产业。另一类是以美国、英国为代表的智能机器人开发，由于人工智能和其它智能技术的发展远落后于人们对它的期望，目前绝大部分研究成果未能走出实验室。机器人系统集成技术也是由几个主要发达国家所垄断。近年来，机器人技术并未出现突破性进展，各国的机器人技术研究机构和制造厂商都继续在技术深化、引进新技术和扩大应用领域等方面进行探索。三．机器人技术发展趋势•1传感型智能机器人发展较快作为传感型机器人基础的机器人传感技术有了新的发展,各种新型传感器不断出现。例如,超声波触觉传感器、静电电容式距离传感器、基于光纤陀螺惯性测量的三维运动传感器,以及具有工件检测、识别和定位功能的视觉
4、系统等。我国研究成功了1种机器人插入装配主动柔顺策略——模式识别法。在机器人插孔搜索时,该法采用力-位置控制的主动柔顺装配方法,实现了可编程的机器人轴孔装配作业。多传感器集成与融合技术在智能机器人上获得应用。由于单一传感信号难以保证输入信息的准确性和可靠性,不能满足智能机器人系统获取环境信息及系统决策能力。采用多传感器集成和融合技术,利用各种传感信息,获得对环境的正确理解,使机器人系统具有容错性,保证系统信息处理的快速性和正确性。在多传感集成和融合技术研究方面,人工神经网络的应用特别引人注目,成为研究热点。这方面的研究成果也层出不穷。2开发新型智能技术智能机器人有
5、许多诱人的研究新课题,对新型智能技术的概念和应用研究正酝酿着新的突破。15年前显远或遥远(telepresence或telexistance),现在被称为临场感。这种技术能够测量和估计人对预测目标的拟人运动和生物学状主要研究方向为智能控制、人工智能、智能机器人和工业自动化。态,显示现场信息,用于设计和控制拟人机构的运动虚拟现实(virtualreality,VR)技术是新近研究的智能技术,它是1种对事件的现实性从时间和空间上进行分解后重新组合的技术。这一技术包括三维计算机图形学技术、多功能传感器的交互接口技术以及高清晰度的显示技术。虚拟现实技术可应用于遥控机器人和
6、临场感通讯等[5,6]。例如,可从地球上对火星探测机器人进行遥控操作,以采集火星表面上的土壤。形状记忆合金(SMA)被誉为“智能材料”。SMA的电阻随温度的变化而改变,导致合金变形,可用来执行驱动动作,完成传感和驱动功能。可逆形状记忆合金(RSMA)也在微型机器上得到应用。多智能机器人系统(MARS)是近年来开始探索的又一项智能技术,它是在单体智能机器发展到需要协调作业的条件下产生的。多个机器人主体具有共同的目标,完成相互关联的动作或作业。MARS的作业目标一致,信息资源共享,各个局部(分散)运动的主体在全局前提下感知、行动、受控和协调,是群控机器人系统的发展。在
7、诸多新型智能技术中,基于模糊逻辑和人工神经网络的识别、检测、控制和规划方法的开发和应用占有重要的地位。基于专家系统的机器人规划获得新的发展,除了用于任务规划、装配规划、搬运规划和路径规划外,又被用于自动抓取规划。把进化编程和遗传算法用于移动机器人自主导航与控制,是智能机器人技术的最新进展之一。3采用模块化设计技术智能机器人和高级工业机器人的结构要力求简单紧凑,其高性能部件甚至全部机构的设计已向模块化方向发展;其驱动采用交流伺服电机,向小型和高输出方向发展;其控制装置向小型化和智能化发展,采用高速CPU和32位芯片、多处理器和多功能操作系统,提高机器人的实时和快速响
8、应能力。机
