第一章机器人技术 绪论

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1、2021/6/171机器人技术绪论IntroductionofRobotics1.1机器人学的发展1．2机器人的特点、结构与分类1．3机器人学与人工智能1．4如何学好机器人技术2021/6/172Robotics绪论1.1机器人学的发展1.1.1机器人的由来1）东汉、张衡发明的指南车2）1768-1774，瑞士钟表匠制作的木偶机器人3）1920捷克剧作家KarelCapek首次提出Robota一词4）1950美国科幻作家Assimov,提出机器人三守则5）1954美国人设计了第一台电子可编程机器人6）19

2、62美国GM公司使用全球第一台机器人Unimate魏国马钧，生于扶风（今陕西扶风县），发明指南车、水转百戏、记里鼓车等2021/6/173写字玩偶1773年，瑞士的钟表匠道罗斯父子连续推出了自动书写玩偶、自动演奏玩偶等，他们创造的自动玩偶是利用齿轮和发条原理而制成的。瑞士努萨蒂尔历史博物馆里的少女玩偶，两只手的十个手指可以按动风琴的琴键而弹奏音乐2021/6/1741954年，美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人，并注册了专利。这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作，因此具有通用性和灵活性

3、2021/6/175南京工业大学自动化学院61965年，约翰·霍普金斯大学应用物理实验室研制出Beast机器人。Beast已经能通过声纳系统、光电管等装置，根据环境校正自己的位置。20世纪60年代中期开始，美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第二代带传感器、“有感觉”的机器人，并向人工智能进发。南京工业大学自动化学院71968年，美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人Shakey。它带有视觉传感器，能根据人的指令发现并抓取积木，不过控制它的计算机有一个房间那

4、么大。Shakey可以算是世界第一台智能机器人，拉开了第三代机器人研发的序幕1969年，日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台以双脚走路的机器人。加藤一郎长期致力于研究仿人机器人，被誉为“仿人机器人之父”。日本专家一向以研发仿人机器人和娱乐机器人的技术见长1973年，世界上第一次机器人和小型计算机携手合作，就诞生了美国CincinnatiMilacron公司的机器人T3。南京工业大学自动化学院81978年，美国Unimation公司推出通用工业机器人PUMA，这标志着工业机器人技术已经完全成熟。PUMA

5、至今仍然工作在工厂第一线1984年，英格伯格再推机器人Helpmate，这种机器人能在医院里为病人送饭、送药、送邮件。同年，他还预言：“我要让机器人擦地板，做饭，出去帮我洗车，检查安全”。1998年，丹麦乐高公司推出机器人(Mind-storms)套件，让机器人制造变得跟搭积木一样，相对简单又能任意拼装，使机器人开始走入个人世界。南京工业大学自动化学院91999年，日本索尼公司推出犬型机器人爱宝(AIBO)，当即销售一空，从此娱乐机器人成为目前机器人迈进普通家庭的途径之一2006年6月，微软公司推出Mic

6、rosoftRoboticsStudio，机器人模块化、平台统一化的趋势越来越明显，比尔·盖茨预言，家用机器人很快将席卷全球南京工业大学自动化学院10第一个可编程机器人，1954第一个工业机器人，1959第一代以传感器为标志，1965第二代第三代智能机器人，1968，21世纪普及马文·明斯基，1956操作型机器人自动型机器人智能机器人1965年左右研制，1990年左右普及南京工业大学自动化学院11“机器人三原则”，阿西莫夫，科幻作家，19401机器人不应伤害人类；2机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命

7、令除外；3机器人应能保护自己，与第一条相抵触者除外。2021/6/1712Robotics绪论1.1机器人学的发展1.1.2机器人的定义美国、日本机器人协会、ISO定义不同共同属性：1）象人或人的一部分，并模仿人的动作2）具有智能或感觉与识别能力3）是人制造的机器或机械电子装置南京工业大学自动化学院13机器人的定义粗略的说，机器人是自动执行工作的机器装置。机器人可接受人类指挥，也可以执行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。南京工业大学自动化学院14机器人的定义欧美国家认为：机器人应

8、该是由计算机控制的通过编排程序具有可以变更的多功能的自动机械。日本认为“机器人就是任何高级的自动机械”，这就把那种尚需一个人操纵的机械手包括进去了。南京工业大学自动化学院15机器人的定义在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上森政弘与合田周平提出的：“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器”。森政弘又提出了用移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、作业