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让机器人动起来_1PPT课件第一章
让智能机器人动起来
课程名称:智能机器人(选修课)
班级:计算机专业2002级1-4班
地点:20幢智能机器人实验室
上课时间:2003-3班:周五上午4-5节(10:30-12:00)
2003-4班:周五下午8-9节(15:40-17:10)
授课方式:边讲课边实验、提问及课程设计
主讲人:金永贤
教学重点
机器人基本概念
智能机器人ASU-II的连接与检测
什么是机器人
机器人一词不仅会在科幻小说、动画片里看到和听到,有时也会在电视上看到在工厂进行作业的机器人,在实际中也有机会看到机器人的展示。今天,说不定机器人就在我们身边,但这里我们要讨论的是什么是机器人学研究的机器人。
机器人(robot)一词来源于1920年捷克作家雷尔·查培克(Kapel Capek)所编写的戏剧中的人造劳动者,在那里机器人被描写成像奴隶那样进行劳动的机器。
后来作为一种虚拟的机械出现在许多作品中,代替人们去完成某些工作。20世纪60年代出现了作为可实用机械的机器人。为了把这种机器人同虚拟的机器人加以区别,称其为工业机器人。
什么是机器人
工业机器人的兴起促进了大学及研究所展开机器人的研究。随着计算机的普及,又积极地开展了带有智能的机器人的研究。到70年代,机器人作为工程对像已经被确认,机器人学一词也受到公认。目前,机器人学的研究对像已不仅仅是机器人了。
即便是实际存在的机器人,也很难把它定义为机器人,而且其定义也随着时代在变化。
什么是机器人
这里简单地把具有下述性质的机械看作是机器人:
①代替人进行工作:机器人能像人那样使用工具和机械,因此,数控机床和汽车不是机器人。
②有通用性:既可简单地变换所进行的作业,又能按照工作状况的变化相应地进行工作。一般的玩具机器人不能说有通用性。
③直接对外界工作:不仅是像计算机那样进行计算,而且能依据计算结果对外界产生作用。
什么是机器人
机器人定义:机器人是一种自动化机器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器。智能机器人是高度综合的学科,涉及机械设计制造、传感器、控制与规划、电子电气、计算机与信息处理、通信、能源、材料等。
机器人种类
机器人的分类方法很多,这里我们依据三个有代表性的分类方法列出机器人的种类。
首先,由于机器人要代替人进行作业,因此可根据代替人的哪一个器官来分类:
操作机器人(手):利用相当于手臂的机械手、相当于手指的手爪来使物体动作。
移动机器人(腿):虽然已开发出了2足步行和4足步行机器人,但实用的却是用车轮进行移动的机器人。
多器官机器人。进行视觉和操作的机器人
上述三种机器人看作是带有最低思考机能的机器人。
其次,按机器人的应用来分类:
工业机器人:可分为搬送、焊接、装配、喷漆、检查等机器人,主要用于工厂内。
极限作业机器人:主要用在人们难以进入的核电站、海底、宇宙空间等进行作业的机器人。也包括建筑、农业机器人等。
娱乐机器人:有弹奏乐器的机器人、舞蹈机器人、宠物机器人等,具有某种程度的通用性。也有适应环境而改变行动的宠物机器人。
此外,也还有正在开发中的福利机器人、医疗机器人、灾害救助机器人、乒乓球机器人一类的机器人。在上述的分类当中,工业机器人最早开始普及,极限作业机器人及娱乐机器人多是由工业机器人改进的。近来正在积极开展拟人(人形)机器人的研究。
最后则是按照基于什么样的信息进行动作来分类。由于这种分类特别重要,。虽然它是针对工业机器人的分类,但也适用于工业机器人以外的机器人。
表 机器人的分类
机器人的种类
特征
操纵机器人
人在一定距离处直接操作机器人进行作业
程序机器人
机器人按预先给定的程序、条件、位置进行作业
示教再现机器人
由人操纵机器人进行示教后,机器人就重复进行这个作业
数值控制机器人
通过数字和语言给定作业的顺序、条件、位置等信息,机器人依据这一信息进行作业
智能机器人
机器人依据智能(感觉信息的识别、作业规划、学****等能力)确定作业