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多指灵巧手
双足步行机器人研究是一个很诱人的研究课题,而且难度很大。在日本开展双足步行机器人研究已有30多年的历史,研制出了许多可以静态、动态稳定行走的双足步行机器人,上面提到的P2、P3是其中的佼佼者。
在国家863计划、国家自然科学基金和湖南省的支持下,长沙国防科技大学于1988年2月研制成功了六关节平面运动型双足步行机器人,随后于1990年又先后研制成功了十关节、十二关节的空间运动型机器人系统,并实现了平地前进、后退,左右侧行,左右转弯,上下台阶,上下斜坡和跨越障碍等人类所具备的基本行走功能。近期在十二关节的空间运动机构上,实现了每秒钟两步的前进及左右动态行走功能。

机器人“科戈”
布鲁克斯从小就喜欢制作各种标新立异的小装置。进入福莱德大学后,他为该校唯一的一台IBM大型计算机重新编制了整个操作系统的程序。别的用户怎么也想不到,计算机怎么会突然变的具有令人不可思议的奇效。在获得该校硕士学位后,布鲁克斯又凭自己的实力考入了美国斯坦福大学。八十年代初期,布鲁克斯在麻省理工学院任初级研究员。那时人工智能研究的传统做法是先设计出各种“脑图”,以帮助机器人了解周围环境,使机器人先学会识别障碍物,再绕过障碍物。但这样做机器人往往要花很长时间去判断自己看到的东西,而且它们大多数均无法穿过陌生的空间。而布鲁克斯认为,真正的智能不能这样运作。
布鲁克斯认为,智能并不像假想的那样来自抽象思维,而是通过与外界接触学习之后作出的反应。只要机器人与其周围的环境进行复杂的相互作用,智能最终一定会出现。
最初他的计划是先从昆虫机器人做起,逐步向模仿高级动物发展,最后才是人形机器人。布鲁克斯想,只有人形机器人才能说明他的理论也适合于高级智能,于是他决定要制造出自己的人工智能型高级机器人,即现在的科戈机器人。
目前“科戈”的研制工作正在进行。“科戈”本身是非常复杂的,要它能通过与外界的联系获取知识,就必须尽可能地模仿人类,例如它的臂必须像人类那样具有柔顺性。
怎样才能把“科戈”变成一个真正的人形机器人,目前实现的目标尚不太明确。布鲁克斯和他的同事们正在借鉴幼儿的发育过程,使“科戈”由简到难,逐步学会各种本领,直到听说能力。
“科戈”机器人的大脑是由16个摩托罗拉68332芯片构成的,“科戈”的大脑放在与之相邻的室内,通过电缆与之相连。“科戈”最多可用250个摩托罗拉芯片。布鲁克斯准备用数字信号处理器取代部分这种芯片,用以完成特殊任务。“科戈”的大脑与人类的大脑一样,能同时处理多项任务。尽管计算机的能力给人们留下了深刻的印象,但是如果“科戈”能达到两岁儿童的智力,就算是成功了。现在“科戈”正在像婴儿一样利用自己的大脑学习“看”。“科戈”的每只眼睛由一台广角照相机和一台窄视野照相机组成。每一台照相机均可以俯仰和旋转。“科戈”首先通过广角照相机观察周围事物,然后再利用窄视野照相机近距离仔细观察事物。“科戈”的头可以像人的头一样前后左右转动。
布鲁克斯说:“我们试图找到一种方法,让‘科戈’自己了解这个世界。”
“科戈”先学会看以后,开始学习听。这些功能要一个一个地教。为此,在“科戈”的头上装上了麦克风和处理器。声音可以帮助“科戈”确定去看什么地方,机器人还可以对声音进行辨别。“科戈”已经有了头和身子,但还没有皮肤、臂和手指。现在正在为“科戈”制造第一条手臂,这只臂以全新的方式工作,每个关节都有一个弹簧,从而使“科戈”获得了柔顺性。

我国的仿人形机器人研究
我国在仿人形机器人方面做了大量研究,并取得了很多成果。比如长沙国防科技大学研制成了双足步行机器人,北京航空航天大学研制成了多指灵巧手,哈尔滨工业大学、北京科技大学也在这方面做了大量深入的工作。

“先行者”类人型机器人
经过十年攻关,国防科技大学研制成功我国第一台仿人型机器人——“先行者”,实现了机器人技术的重大突破。“先行者”有人一样的身躯、头颅、眼睛、双臂和双足,有一定的语言功能,可以动态步行。
人类与动物相比,除了拥有理性的思维能力、准确的语言表达能力外,拥有一双灵巧的手也是人类的骄傲。正因如此,让机器人也拥有一双灵巧的手成了许多科研人员的目标。
在张启先院士的主持下,北京航空航天大学机器人研究所于80年代末开始灵巧手的研究与开发,最初研究出来的BH-1型灵巧手功能相对简单,但填补了当时国内空白。在随后的几年中又不断改进,现在的灵巧手已能灵巧地抓持和操作不同材质、不同形状的物体。它配在机器人手臂上充当灵巧末端执行器可扩大机器人的作业范围,完成复杂的装配、搬运等操作。比如它可以用来抓取鸡蛋,既不会使鸡蛋掉下,也不会捏碎鸡蛋。灵巧手在航空航天、医疗护理等方面有应用前景。

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当代应用机器人

工业机器人
今天,对人类来说,太脏太累、太危险、太精细、太粗重或太反复无聊的工作,常常由机器人代劳。从事制造业的工厂里的生产线就应用了很多工业机器人,其他应用领域还包括:建筑业、石油钻探、矿石开采、太空探索、水下探索、毒害物质清理、搜救、医学、军事领域等。

指由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和传感装置构成的一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的光机电一体化生产设备,特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
一个工业机器人可以仅包括一个感觉与动作之间的连结,而且这个连结不是由人手动操控的。机器人的动作也许是电动机或是驱动器(也称效应器)移动一只手臂,张开或关闭一个夹子的动作。此种直接而详尽的控制跟回馈也许是由在外部或是嵌入式的电子计算机或是微控制器上运行的程式提供。根据这个定义,所有的自动装置都算机器人。
工业机器人可直接接受人类指令,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。
工业机器人现状 2007 年全球共新安装工业机器人114,365 台,较2006 年新安装的111,052 台,上升了3%。截至2007 年底,全球工业机器人保有量已达到了995,000 台。2007 年,亚洲及美洲工业机器人的装配量明显上升,汽车工业以及电子电器行业的发展是上述地区工业机器人装配量强劲增长的主要因素。此外,化工领域用工业机器人的需求量也迅速上升
焊接机器人是工业机器人的最常见类型,常用于汽车制造机械流水线的规模化制造中,汽车车身和其他采用焊接工艺的部件的焊接。

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