世界第一台機器人 1961年幻想真正變為現實
世界第一台機器人是什麼樣子?機器人(Robot)是自動執行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮,又可以運行預先編排的程序,也可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動。它的任務是協助或取代人類工作的工作,例如生產業、建築業,或是危險的工作。下面就跟本站一起具體看看世界第一台機器人等相關內容。
第一台實用工業機器人
人們對機器人的幻想已持續了2000多年。早在1000多年前,我國就有“木牛流馬”的傳説。13世紀,德國科學家曾試製過能替主人開門的機器人。16世紀,捷克斯洛伐克有人試製過幫助人劈柴打水的機器人。
不過,這種種幻想、傳説和試驗,當時都不叫機器人。而機器人這一名詞最早見於1920年捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰培克寫的寓言劇《羅鬆的萬能機器人》。
這一幻想真正變為現實,是最近幾十年的事情。1954年,美國工程師喬治·迪波爾成為世界上第一家機器人制造公司的創辦人,並且經過7年努力,於1961年製造出世界上第一台實用的工業機器人。
1969年,日本川崎公司製造出日本第一批機器人。從那以後,其他國家競相效法,一個製造、使用機器人的熱潮席捲全球。機器人產量的急劇增加和廣泛使用是從1979年開始的。因此,這一年被稱為“機器人元年”。
現在品種繁多、性能各異的機器人,除分佈於工業、軍事、商業各領域,還能從事看病、裁剪、繪畫、彈琴、做飯、看孩子、搞衞生、看門、幫助觀眾找人等家務勞動。
機器人組成
執行機構
即機器人本體,其臂部一般採用空間開鏈連桿機構,其中的運動副(轉動副或移動副)常稱為關節,關節個數通常即為機器人的自由度數。根據關節配置型式和運動座標形式的不同,機器人執行機構可分為直角座標式、圓柱座標式、極座標式和關節座標式等類型。出於擬人化的考慮,常將機器人本體的有關部位分別稱為基座、腰部、臂部、腕部、手部(夾持器或末端執行器)和行走部(對於移動機器人)等。
驅動裝置
是驅使執行機構運動的機構,按照控制系統發出的指令信號,藉助於動力元件使機器人進行動作。它輸入的是電信號,輸出的是線、角位移量。機器人使用的驅動裝置主要是電力驅動裝置,如步進電機、伺服電機等,此外也有采用液壓、氣動等驅動裝置。
檢測裝置
是實時檢測機器人的運動及工作情況,根據需要反饋給控制系統,與設定信息進行比較後,對執行機構進行調整,以保證機器人的動作符合預定的要求。作為檢測裝置的傳感器大致可以分為兩類:一類是內部信息傳感器,用於檢測機器人各部分的內部狀況,如各關節的位置、速度、加速度等,並將所測得的信息作為反饋信號送至控制器,形成閉環控制。一類是外部信息傳感器,用於獲取有關機器人的作業對象及外界環境等方面的信息,以使機器人的動作能適應外界情況的變化,使之達到更高層次的自動化,甚至使機器人具有某種“感覺”,向智能化發展,例如視覺、聲覺等外部傳感器給出工作對象、工作環境的有關信息,利用這些信息構成一個大的反饋迴路,從而將大大提高機器人的工作精度。
控制系統
一種是集中式控制,即機器人的全部控制由一台微型計算機完成。另一種是分散(級)式控制,即採用多台微機來分擔機器人的控制,如當採用上、下兩級微機共同完成機器人的控制時,主機常用於負責系統的管理、通訊、運動學和動力學計算,並向下級微機發送指令信息;作為下級從機,各關節分別對應一個CPU,進行插補運算和伺服控制處理,實現給定的運動,並向主機反饋信息。根據作業任務要求的不同,機器人的控制方式又可分為點位控制、連續軌跡控制和力(力矩)控制。
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