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1、国外机器人技术的发展背景、模式、现状分析及前景展望中国科学院沈阳自动化研究所刘海波机器人是二十世纪的一项重要发昵,由于它的问世和应用,在减轻劳动强度,提高生产率,把人从危险、恶劣环境下劳动替换出来等方面显示出极大的优越性;在宇宙、海洋开发及军事上具有重要的应用价值,对有关学科的发展也有很大的促进作用··~二。所以,各国都重视发展机器人,应用日益广泛。为发展我国机器人技术,本文探讨了国外机器人技术的发,,展背景及模式分析了目前机器人技术的研究现状预测了未来机器人的市场和技术发展趋。势一、概述、o机器人(Rbot)勺是在控制工程计算机科
2、学和人工智能等基础上产生的综合成’果。机器人主要在功能上仿人,即把生物(尤其是人)的某些感觉、识别、决策和行动等功能巧妙地结合起来而构成的机械电子自动装置,在计算机的控制下可以代替人完成各项任。务.2是eore、evo“rorae第一台机器人一产业机器人从美国的GgCDl1964年申请的Pgmmdreeranser”,onsoaeontroorAtilTf专利开始1960年美国的ClidtdClCp根据此专利o,“”、“”、“”,勺关于Rbot的译名国内已有机器人仿人机机械人等几种多数“机”,虽然容易造成误解,,。,“取器人译名但已
3、既成习惯难于更改因此本文也取机器”。人译名o:美国国家标准局(NBS)给Rbot下的定义为一enonoooDfiitifRbt(NBSIRal一2340)a”meehaniealdevieewhiehCanbeProgrammedtoPerformSometaskofmanipulationorIoeomotionunderau上omatieControl.2nnstraootnuotra“”、“”,“产业机器人(IdilRb)Idil意为工业的产业的产”“”,“”。,业比工业面广本文取产业机器人译名其定义联合国标准化组织最近提出采
4、`,)(3):纳美国机器人协会的定义aProgrammablemulti一funetionmanipulatordesignedto1110丫ematenalPartstoolsorSpeeializeddevieesthroughvariableProgrammedmotionsforthePerformaneeofavari亡tyoftasks,,研制出AuomaoammAaaus样机并成立了Unimation公司定型生。产了Unimate型机器人Harryjohnson和VeljkoMilenkovie为美国机床铸造公司,(A
5、MF)设计出另一种可编程的Versatran型机器人于是Unimate和Versatran作。、、、为两种产业机器人的商品在市场上销售随后日本英国瑞典法国等也开始从美国引进。并发展机器人技术,,美、.3,七十年代机械手与计算机结合日等国研制出智能机器人产业机器人进入了,.。,实用阶段随之产生了机器人学4八十年代LS工和微型机的应用大大提高了产业机器人的可靠性,降低了成本,使产业机器人进入广泛普及时代。目前,第一代示教再现式机器人,开始普及,第二代有视觉、触觉的有一定适应功能的机器人开始实用,第三代智能机器人处。于开发阶段机器人作为人
6、类一种新型的劳动工具,在提高生产率、减轻劳动强度、改善劳动环境等方面显示出极大的优越性,它的发展和应用已势不可挡,据经济合作发展组织(OECD),1983年8月统计(见表1)目前世界上已却有机器人31。。0台(不包括一般的机械手和简,,,。单的自动装置)生产厂家有2D0多个品种有30多种其用途如表2所示,机器人正在受到人们的极大重视工业发达国家把生产上大量使用机器人看成是第三次。,产业革命的标志和进入机器人时代的开始他们还认为机器人的应用和普及会导致生产力,,,的迅速发展会带来相关科学技术的突破促进劳动力从第二产业向第三产业转移加快
7、工,业化社会向信息化社会发展……,现在机器人正以30、斜万的年平均增长率发展,美国社:“”。会学家托夫勒最近发表专论机器人的时代是希望的时代14世界各国机器人台数表年平均增长率}年平均增长率国家台数(1981、1982年)(1981、1982年)一37钾.口0.瑞美英西日典本国德国13000形法国5020终625039拓意大利56多350052笼比利时一_其他1300…1200115262多一}器:`王’,3美国的定义靠传感器输入进行各种功能选择的可编程机器人称为智能机器人。IntelligontRobot(NBS)ArobotWh
8、iehCanboProgrammedtomakePerformaneeCiloieesontingentonc且sory一npu士CSis份。`”’。4机器人学(Robotic)是关于机器人及其设计制造和应lt]的科学表2机器人的主要