文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 工业机器人概论论文

工业机器人概论论文

工业机器人概论论文
工业机器人概论论文

机器人概论

学院:机电工程

专业:机械设计制造制造及其自动化学号:2009010084

姓名:徐伟

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。

工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动;圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作;球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩;关节型的臂部有多个转动关节。

工业机器人按执行机构运动的控制机能,又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行

机构由一点到另一点的准确定位,适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业;连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动,适用于连续焊接和涂装等作业。

工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件,通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。

示教输入型的示教方法有两种:一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒),将指令信号传给驱动系统,使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍;另一种是由操作者直接领动执行机构,按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时,工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时,控制系统从程序存储器中检出相应信息,将指令信号传给驱动机构,使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。

具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人,能在较为复杂的环境下工作;如具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能,即成为智能型工业机器人。它能按照人给的“宏指令”自选或自编程序去适应环境,并自动完成更为复杂的工作。

一,机器人技术发展进程、现状及发展趋势

机器人技术的发展经历:

1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词。剧中机器人(Robot)这个词的本意是苦力,即剧作家笔下的一个具有人的外表、特征和功能的机器,是一种人造的劳力。

机器人一词虽出现得较晚,然而这一概念在人类的想象中却早已出现。制造机器人是机器人技术研究者的梦想,代表了人类重塑自身、了解自身的一种强烈愿望。自古以来,就有不少科学家和杰出工匠制造出了具有人类特点或具有模拟动物特征的机器人雏形。

机器人技术的发展现状:

计算机技术的不断进步和发展使机器人技术的发展一次次达到一个新水平。上至太空舱、宇宙飞船,下至微机器人、深海开发,机器人技术已拓展到全球经济发展的诸多领域,成为高科技中极为重要的组成部分。人类文明的发展、科技的进步已和机器人的研究、应用产生了密不可分的关系。人类社会的发展已离不开机器人技术,而机器人技术的进步又对推动科技发展起着不可替代的作用。

目前,对全球机器人技术发展最有影响的国家是美国和日本。美国在机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位,而日本生产的机器人在数量、种类方面则居世界首位。

机器人技术的发展趋势:

当今机器人技术正逐渐向着具有行走能力、多种感觉能力以及对作业环境的较强自适应能力的方面发展。各种类型具有视觉、触觉、高灵巧手指、能行走的智能机器人相继出现,开始用于精密装配、核工业、宇航和深海开发、各种恶劣环境和农业部门,并出现了多传感器融合、具有一定语言能力的机器人。

机器人正朝第三代智能化机器人方向发展:自学习、自适应控制、自治行动。美国贝尔科尔公司已成功地将神经网络装配在芯片上,其分析速度比普通计算机快千万倍,可更快、更好地完成语言识别、图像处理等工作。

中国工业机器人技术及其产业的状况:

我国机器人技术发展已有近30年历史。我国的机器人技术起步较晚,约于20世纪70年代末、80年代初开始。

在“七五”计划期间,国家对机器人工业给予了足够的重视,投入了一定的资金,组织了全国近百个单位的机器人技术攻关,开发出喷漆、焊接、搬运等工业机器人操作机、控制系统、驱动系统及相关的元器件,形成了我国机器人研究开发的基本力量,为进一步发展我国工业机器人打下了一定的基础。在此期间,我国机器人工业基本上实现了从无到有并进行了相关的应用开发。

我国机器人发展中呈现的几个特点:

工业机器人是典型的机电一体化高技术产品。在许多生产领域,它对于提高生产自动化水平,提高劳动生产率、产品质量和经济效益,改善工人劳动条件的作用日见显著,不少劳动条件恶劣、生产要求苛刻的场合,机器人代替人力劳动已是必然的趋势,各行各业对机器人的需求将越来越多,其市场将稳步增长。1.机器人产业化进程加快,国内将逐步形成产值上千万、上亿元的机器人骨干生产企业

从国际市场来看,机器人工业是一种高投入低赢利的产业,市场竞争极为激烈,机器人工业必须上一定规模才有利润可言,才有必需的开发投入,才能走上良性循环的发展道路。世界上机器人产量最大的三家公司年产机器人数均超千台以上,其中ABB(瑞典)公司达到9000台,安川电机公司(日本)近2500台,KUKA(德国)公司近2000台,从国内现状来看,大公司、大企业通过与外国机器人公司合资合作,引进技术和资金,逐步规模化生产机器人,把国内机器人产业推向一个新的阶段,其中有代表性的,如首钢集团公司与安川电机公司合资的

首钢莫托曼公司、唐山电子设备厂与松下电器公司合资的唐山松下产业机器有限公司、东风汽车公司与德国KUKA公司合作、济南二机床公司与美国ISI机器人公司合作等等。这些合资合作的开展,将会有效地推动中国机器人工业的进步,全面促进中国机器人工业水平的提高,但是它也会和其他外国机器人公司一样,冲击中国机器人市场,影响具有自主开发能力的中国机器人产业的形成,也会使国内其他的机器人生产厂家面临一种严峻的挑战。

2.由注重机器人单机开发过渡到成套开发机器人应用系统

生产机器人多的大型公司,可以凭借规模优势,占据较大的市场份额,形成规模效益,而一些中小公司要想在激烈的市场竞争中求得生存,必须具有自己的特色。国外许多中小公司把自己的市场定位在机器人系统集成或某些有特长领域,从而形成自己的局部优势,在市场中求得生存和发展,如奥地利IGM公司以向用户提供大型机器人焊接系统著称,机器人在系统中只占售价的1/3左右,卖单台机器人赢利甚微,而卖机器人系统却赢利可观。意大利COMAU公司以承接压机生产线见长,在这里,机器人系统是促销售的关键。我国国内机器人生产厂家规模大都较小,甚至谈不上规模,而国内一般企业又没有能力将机器人有效地集成到生产系统中去,因此,那些进行系统集成并向用户提供一条龙服务的公司,在机器人市场中将有较强的竞争力。国内机器人生产厂家中北京机械工业自动化研究所,以承接涂装自动化生产线见长,中国科学院沈阳自动化研究所承接焊接生产线,哈尔滨工业大学机器人研究所的机器人码垛生产线已产业化。

3.机器人开发走开放型科研之路

国内“七五”时就开展了机器人技术攻关,已具备了生产国产机器人的基础,但国产机器人无论在技术上,还是在可靠性上,都与国外机器人差相当一段距离,要尽快缩短这种距离,必须走一条开放型的自主科研道路。

1) 多方筹措开发资金,通过政府部门投资、用户单位投资、自我积累、外商投资、银行贷款等形式,筹措国产机器人的开发资金。

2) 消化和利用国外机器人技术、资料、样机和关键元器件,为我所用。

3) 选择引进国外质量可靠的机器人零部件和元器件。

4) 开展国内合作,利用国内技术优势,开发具有中国技术特色的国产机器人产品。

5) 注意机器人产品的高可靠性,使国产机器人的可靠性与国外机器人具有可比性,同时要做到低成本、易操作。

4.机器人品种的多样化和应用领域的广泛化

我国机器人80年代起步之初,主要机型为喷漆、弧焊、点焊、搬运等,应用领域主要局限于汽车、摩托车、工程机械等,但是进入90年代以来,机型和领域均有了很大的发展,根据国内外机器人发展的趋势,国内逐步开发出以下的机器人品种。

机器人机型:焊接机器人搬运机器人装配机器人喷涂机器人切割用机器人(水切割、激光切割、等离子切割)娱乐机器人水下机器人爬壁机器人管道机器人

医疗服务机器人微型机器人多臂机器人行走机器人移动避障机器人

二,机器人技术的学科前沿

机器人技术发展到今天,正朝着自学习、自适应控制、自主性(自治行动)、智能性等方向发展。人们将在更现实基础上开拓机器人在各个领域的应用,开发的机器人应当是具有灵活的可操作性和移动性,丰富的传感器及其处理系统,全面的智能行为和友好协调的人-机器人交互能力的高级机器人。有关机器人机械学的学科前沿,可归纳为以下几个方面:

1.操作机

在智能机器人操作机研究方面,人们重点集中在各种具有柔性感、灵巧性的手爪和手臂上。

研究前沿有:

手臂结构,关键是其轻质化,研究新型高刚度、抗震结构和材料;机器人手、腕及其连接机构,实现快速、准确、灵活性、柔顺性以及结构的紧凑性。

冗余自由度柔性操作机,为适应狭小环境中的灵活操作,需要像人手那样地灵巧、需达到27个自由度且结构可变的柔性操作机。

微型操作机,其线径小于1mm,用于军事侦察和各种微型操作。

2.动力源和驱动

智能机器人的机动性要求动力源轻、小、出力大,研究重点是改善动力源的现状,以提高机器人的自主性。

智能机器人的主要驱动器是电动机,为使智能机器人的作业能力与人相当,它的指、肘、肩、腕各关节大致需要3~300N·m的输出力矩和30~60r/min 的输出转速。减轻电动机质量的措施有:采用交流电动机、优化电气及结构参数,采用电动机-编码器-减速器的一体化设计、把多自由度集成等等。应搭载在智能机器人的移动载体上的电动机的功放单元和控制单元,为缩小到目前体积的l /20,措施有采用多层印刷电路板、表面贴装技术、PLD器件和混合IC等。

新型驱动器,如形状记忆合金、人工肌肉、压电元件、挠性轴丝绳集束传动等已得到人们关注,但在实用方面近来己达到伺服电动机水平。在日本极限作业计划中,水下机器人机械手的手腕和手爪驱动采用了人工肌肉,肌肉本身质量才5~8g,以2MPa压力为工作介质,收缩力高达500N(管径3mm),这可是新型驱动器一个成功例子。

3.移动技术

移动技术是智能机器人与一般机器人显著的区别之一。

研究前沿有:

新型移动机构,开发用于凹凸不平路面、楼梯、高山、弯管、海面、水下、高空等环境中的移动机构。

用于行走的传感技术,主要是高级的三维视觉、触觉和接近觉等。

移动路途分析,采用动态规划等方法,对移动环境、成本、时间等进行综合分析、规划最佳路径:人机协调行走控制,对于复杂环境的行走,单纯用计算机控制有困难,可用人机协调方式;行走动作选择,对于复杂环境多自由度行走,需事先制定行走方案,选择最佳动作,研究最佳关节配置及动作级语言等。

美国开发了一种双轮并联式全方位移动小车,MIT研制了采用球形轮的全方位移动小车。我国的哈尔滨工业大学研制的壁面爬行检查机器人采用负压吸附,全方位移动方式,最大爬壁速度达到2m/min,其利用光缆通信实现有线遥控与程序控制,定位精度为士2mm。

4.微机器人

微机器人是近期机器人研究一个热点,其可能引起机器人结构的变革。

微机器人是一个智能机器人系统,最终目标是将移动、传感、控制、能源集于一身,具有广泛应用前景,研究前沿课题有:

执行元件和认识机构的微型化;从感觉传感器回路的微型化向微小的位置姿态控制方向发展:从微型电池向化学能源和外部能源场的方向发展:各种材料的微型部件的加工装配向缩小法和自动生成方向发展;微小生物运动机构、生物执行器、生物能源机构规律的探索和人工化。

5.仿生机构

开展仿生机构的研究,可以从生物体构造、移动模式、运动机理、能量分配、信息处理与综合,以及感知和认识等方面多层次得到启发。

目前人工肌肉、以躯体为构件的蛇形移动机构、仿象鼻子柔性臂、人造关节、假肢、多肢体动物的运动协调等得到关注。

6.机构与控制的一体化设计

机器人学的新问题是,如何进行“机构一控制一传感器一驱动”的一体化优化设计,以满足机械手高速高精度定位的要求。

机器人机电一体优化设计的目标函数除动作时间外,还可以选择能量、误差、力矩、成本等,除成本一项外,其余指标都与机器人的运动性能有密切关系。

设计宗旨是在电动机极限和其他约束条件下求解使目标函数达到极值(最大或最小)的控制命令值,将这些指令发给控制系统。最省能量控制也越来越受到智能机器人关注。

7.智能控制与人工智能及示教技术

智能控制方面发展动向主要是多级分布式计算机控制、基于神经网络的控制,以及实现通用模块、智能机器人核心程序模块、机器人操作系统的通用化等。

人工智能在机器人技术方面应用主要有:规划和知识表述;机器人数据库;自治功能(自治控制、自学习、自立能源、高安全可靠性等);智能通信(人机通信、机器人间通信等)。

示教技术方面发展动向主要是:实现复杂柔性作业的机器人综合语言,带有

三维动态显示的离线示教以适应多机群控操作,满足复杂环境行走和野外作业的智能主从操作示教。

世界上机器人工业萌芽于50年代的美国,经过50余年的发展,已被不断地应于人类社会很多领域,正如计算机技术一样,机器人技术正在日益改变着我们的生产方式,以至今后的生活方式(比尔.盖茨在微软创立30年时向世界预言:机器人将与个人电脑一样迈入家家户户,彻底改变人类的生活方式)。因此,我们有必要以极大的兴趣关注它的发展,研究它的未来,迎接它给我们带来的机遇。

姓名:徐伟

班级:机0903

学号:2009010084

人工智能论文

内蒙古科技大学2010/2011 学年第一学期《人工智能》结课报告 课程号:67111317 考试方式:报告 使用专业、年级:计算机应用2007 任课教师:陈淋艳 班级:08级-计算机-1班 学号:0867111116 姓名:冯淑梅

摘要:知识处理是人工智能这一科学领域的关键问题。本文对知识处理的核心问题之——识的表示进行了全面的综述,目前流行的知识表达方式不下十种,在此只介绍一阶谓词逻辑、产生式、语义网络、框架、混合等目前最常用的知识表示方法。并对其进行了优缺点分析及简单对比。最后对知识表示的发展趋向作出了展望。 关键词:知识人工智能(AI)知识表达式一阶谓词逻辑产生式语义网络框架 一、知识和知识的表示 1、知识的概念 知识是人类世界特有的概念,他是人类对客观世界的一种比较准确、全面的认识和理解的结晶。 (1) 知识只有相对正确的特性。 常言道:实践出真理。只是源于人们生活、学习与工作的实践,知识是人们在信息社会中各种实践经验的汇集、智慧的概括与积累。 只是爱源于人们对客观世界运动规律的正确认识,是从感知认识上升成为理性认识的高级思维劳动过程的结晶,故相应于一定的客观环境与条件下,只是无疑是正确的。然而当客观环境与条件发生改变时,知识的正确性就接受检验,必要时就要对原来的认识加以修改和补充,一至全部更新而取而代之。 例如知道1543年哥白尼学说问世之前,人们一直都以为地球是宇宙的核心;再有:人们都知道一个关于“瞎子摸象”的故事,它通俗地说明了完整的只是形式是一个复杂的智能过程。 通常人们获取知识的重要手段是:利用信息,把各种信息提炼、概括并关联在一起,就形成了知识。而利用信息关联构成知识的形式有多种多样。 (2) 知识的确定与不确定性 如前说述,知识有若干信息关联的结构组成,但是,其中有的信息是精确的,有的信息却是不精确的。这样,则由该信息结构形成的知识也有了确定与不确定的特征。 例如,在我国中南地区,根据天上出现彩虹的方向及其位置,可以预示天气

工业机器人论文

编号: 目录 摘要 (3) 1引言 (3) 2工业机器人技术现状与发展 (3) 2.1工业机器人技术概念 (3) 2.2工业机器人技术发展现状 (3) 2.3技术发展趋势 (5) 3外工业机器人现状 (5) 4国内工业机器人现状 (6) 5工业机器人市场现状 (8) 5.1工业机器人的需求情况 (8) 5.2工业机器人的销售情况 (8) 5.3国内工业机器人的市场特征 (9) 6工业机器人产业未来发展 (9) 7结语 (10) 参考文献 (11)

摘要:机器人的应用越来越广泛,需求越来越大,其技术研究与发展越来越深入。这将提高社会生产率与产品质量,为社会创造巨大的财富! Abstrent:The application of robot has been more and more widely used and the require is bigger and bigger.Its research and development becomes deeper and deeper.This will improve the effective of society and the quality of production.Also it will make great poverty for the society. 关键词:工业机器人技术、市场需求、技术应用、研究进展、发展趋势 一、引言 工业机器人诞生于20世纪60年代,在20世纪90年代得到迅速发展,是最先产业化的机器人技术。它是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。它的出现是为了适应制造业规模化生产,解决单调、重复的体力劳动和提高生产质量而代替人工作业。在我国,工业机器人的真正使用到现在已经接近20多年了,已经基本实现了试验、引进到自主开发的转变,促进了我国制造业、勘探业等行业的发展。随着我国改革开放的逐渐深入,国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击,因此,掌握国内工业机器人市场的实际情况,把握我国工业机器人的相关技术与研究进展,显得十分重要。 二、工业机器人技术现状与发展 2.1工业机器人技术概念 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。

人工智能_关于人工智能的议论文1000字

人工智能_关于人工智能的议论文1000字3月15日,举世瞩目的“人机大战”尘埃落定,人工智能“阿尔法狗围棋”(AlphaGo)以4:1的比分战胜人类围棋顶尖高手李世石九段,为世人留下一个不愿接受又不得不接受的事实。 面对“阿尔法狗围棋”(AlphaGo),有人不服,如中国的超级围棋新星柯洁九段,就公开向“阿尔法狗围棋”(AlphaGo)叫板:“你赢不了我!”有人叹息:人类智慧最后的尊严在一只“小狗”面前丢失。有人甚至悲观地认为,机器统治人类的时代即将来临。 其实,所谓人类尊严、所谓机器人的统治时代,只是我们一些人的臆想,“阿尔法狗围棋”(AlphaGo)的胜利,说到底就是一次技术革命的胜利,是人类对自身的一次超越。 正如西安交通大学副校长、国家重点基础研究计划(973)“基于视认知的非结构化信息处理基础理论与关键技术”首席科学家徐宗本说的:“任何人工智能技术的成功一定是当代最新技术综合运用的成功,片面说成谁战胜谁是不公平的,也是无意义的,说人类智慧的最后壁垒被攻破,这都是无稽之谈。” “阿尔法狗围棋”(AlphaGo)的胜利,背后的最大价值在于,它激励人们持续不断地探索过去人工智能领域一直看似难以实现的人类智能级别。从这一点上看,人工智能的胜利也有非凡的意义,甚至可以说具有划时代的意义。 是的,翻开人类历史,哪一次技术革命不带来人类社会翻天覆地的变化?蒸汽机的发明、使用,使人类从农业手工业时代进入了工业

社会;电动机的诞生,使人类从工业社会跨入了现代化。而以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明与应用为主要标志的信息技术革命,更让人类从此进入了自动化、信息化时代。每一次技术革命,伴随的都是生产力的发展和人类自身的解放。 “阿尔法狗围棋”(AlphaGo)的胜利,是不是会掀起又一次技术革命,我们还需拭目以待。然而,人工智能的进步,却可以让我们展望到人类美妙无比的前景。我们似乎可以看到,不久的将来,到处都是机器人在人们的指令下为人们服务;我们似乎可以看到,那些对于目前医术来说几乎无解的人类大脑和神经疾病,如自闭症、老年痴呆症这样的国际医学难题,随着人工智能的进步,一切都会迎刃而解;我们似乎可以看到,有了人工智能的协助,人类真正步入了大同的理想社会。 是的,“阿尔法狗围棋”(AlphaGo)的胜利,是人类的智慧向前迈出的又一步,有了这一步,我们的世界将更加美好。当然,面对这些进步,我们不能只是围观、娱乐和敬仰,我们应该用我们的智慧,去促成人工智能更大的进步!

机器人技术论文

机械工程导论论文 ——机器人技术 制作人: 张周琪 1224140155 陈翠萍 1224140103 韩少军 1224140110 郝云 1224140111 计莹 1224140113

前言 机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一,自问世以来,就一直备受瞩目。40年以来,机器人技术迅速发展,它综合了机械学、力学、电子学、计算机科学、自动控制工程、人工智能、仿生学等多个学科的最新研究成果,是多种学科综合发展的成果,代表了机电一体化的最高成就,代表高技术前沿,是当今世界科学技术发展最活跃的领域之一。各种形态、功能的机器人相继面世,而未来的机器人将是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器。机器人技术应用不断扩大。因此研究发展机器人技术受到世界各国重视。

目录 1.机器人的定义与组成 (4) 2.机器人的分类 (6) 3.机器人的发展历史 (8) 4.总结 (10)

1.机器人的定义与组成 目前,国际上关于机器人的定义有很多,但综合各国对工业机器人的定义,都包括有“可编程”、“计算机控制”、“机械装置三方面的共同点。而我们的教科书则将其定义为:工业机器人是一种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能的专用机械装置;由计算机进行控制,是无人参与的自主自动化控制系统;它是可编程、具有柔性的自动化系统,可以允许进行人机联系。可以通俗地理解为“机器人是技术系统的一种类别,它能以其动作复现人的动作和职能;它与传统的自动化(或自动系统)的区别在于有更大的功能性和多目的用途,可以反复调整以执行不同的功能”。这一概念反映了人类研制机器人的最终目标是为了创造一种能够综合人的所有动作和智能特征,延伸人的活动范围,具有通用性、柔性和灵活性的自动机械。所以根据上述的定义,机器人具有以下的特征: 1:机器人是模仿人或动物肢体动作的机器,能像人那样使用工具和机械。因此机床和汽车不是机器人。 2:机器人具有智力或感觉和识别能力。一般玩具机器人由于没有感觉和识别能力,所以不属于正真的机器人 3:机器人集中了机械工程,电子技术,计算机技术,自动控制技术以及人工智能等多学科的最新研究成果,代表了电子一体化的最高成就,是当代科学技术发展的最活跃的领域之一。 一个机器人系统一般是由操作机、驱动单元、控制器和为机器人进行作业而连接的外部设备组成。而工业机器人一般由机器人本体、

机器人导论论文

关于智能机器人的学习报告 姓名:XXX 学号:XXXXXXXXXXXX 专业:自动化 班级:2012-4

【摘要】人类社会发展至今,经历了蒸汽机,电气,信息3大工业革命,这三次巨大的变革彻底改变了人类社会的发展与进程。而如今,机器人技术的发展可以视为第四次工业革命。从世界上第一个机器人诞生到现在,机器人技术经历了一个长期而缓慢的发展过程。随着计算机技术、微电子技术、网络技术等一系列相关的飞速发展,机器人技术也得到了长足的发展。不仅工业机器人水平不断提高,各种用于非制造业的先进机器人系统也有了很大的进展。机器人技术代表了机电一体化技术的最高研究成果,涉及机械工程、电子技术、计算机技术、自动控制理论及人工智能等多门学科,是当代科学技术发展最活跃的领域之一。机器人的研究、制造和应用程度,在一定程度上代表了一个国家或公司科技水平和经济实力。目前,国际上各大公司都在竞相研制各类先进机器人,以向世人展示其强大的工业实力。 【关键字】分类结构硬件组成研究热点发展趋势 一、机器人分类 机器人按其智能程度可分为一般机器人和智能机器人。 一般机器人是指不具有智能,只具有一般编程能力和操作功能的机器人。到目前为止,在世界范围内还没有一个统一的智能机器人定义。大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素:一是感觉要素,用来认识周围环境状态;二是运动要素,对外界做出反应性动作;三是思考要素,根据感觉要素所得到的信息,思考采用什么样的动作。感觉要素包括能感知视觉、接近、距离的非接触型传感器和能感知力、压觉、触觉的接触型传感器。这些要素实质上就相当于人的眼、鼻、耳等五官,它们的功能可以利用诸如摄像机、图像传感器、超声波传感器、激光器、导电橡胶、压电元件、气动元件、行程开关等机电元器件来实现。对运动要素来说,智能机器人需要有一个无轨道型移动机构,以适应诸如平地、台阶、墙壁、楼梯、坡道等不同的地理环境。它们的功能可以借助轮子、履带、支脚、吸盘、气垫等移动机构来完成。在运动过程中要对移动机构进行实时控制,这种控制不仅要包括位置控制,而且还要有力度控制、位置与力度混合控制及伸缩率控制等。智能机器人的思考要素是三个要素中的关键,也是应赋予机器人的必备要素。思考要素包括判断、逻辑分析、理解等方面的智力活动。

人工智能论文-3500字

研究生课程论文 人工智能前沿 论文题目:人工智能技术在求机器人工作 空间的应用 课程老师:罗亚波 学院班级:汽研1602班 学生姓名:张小涵 学号:1049721602405 2016年10月

人工智能技术在求机器人工作空间的应用 摘要 人工智能的发展迅速,现在已经渗透到机器人的全方位分析与机器人的工作空间的计算中,其对机器人的应用起着越来越重要的作用。元素限制法由三个限制元素构成,分别为杆长限制、转角限制、连杆的干涉。在初步确定限制元素后即可得到边界条件,即可得到工作空间。圆弧相交法由运动学反解过程、工作空间的几何描述以及工作空间的计算过程组成。两者各有其优缺点,都是可取的求工作空间的方法。 关键词:人工智能元素限制圆弧相交工作空间 Abstract With the rapid development of artificial intelligence, it has been applied to the analysis of the robot and the working space of the robot. It plays a more and more important role in the application of the robot. The element restriction method is composed of three elements, which are the length of the rod, the restriction of the angle and the interference of the connecting rod. Boundary conditions can be obtained after the preliminary determination of the limiting element. The arc intersection method is composed of the process of the inverse kinematics of the kinematics, the geometric description of the working space and the calculation process of the working space. Both have their own advantages and disadvantages, are desirable for the working space of the method. Key words: artificial intelligence element limit arc intersection working space

工业机器人论文

工业机器人论文 论文题目:工业机器人的特征与发展 学生姓名: 2012年 11 月 29 日 摘要:机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而在西周时期,我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是我国最早记载的机器人。进入20世纪后,机器人的研究与开发得到了更多人的关心与支持,一些适用化的机器人相继问世。1959年第一台工业机器人在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。机器人技术及其产品已成为柔性制造系统( FMS) 、自动化工厂( FA) 、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与数量,而且保障人身安全、改善劳动环境、减轻劳动强度、提高劳动生产率、节约材料消耗以及降低生产成本有着十分重要的意义。工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。关键字:组成控制与编程发展现状国内趋势 机器人是一个在三维空间,具有角度自由度的并能实现众拟人动作和功能的机器;工业机器人是能模拟人手臂.手腕和手功能的机电一体化产品,它可以把任意物体或工具按空间位置的识辨要求进行移动可实现工业生产的要求。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的加工工具,以及能够

执行搬运操作与加工制造的任务。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。 机器人控制系统通常包括控制计算机、示教盒、操作面板、存储器检测、传感器输入输出接口、通信接口等组成部分。由于机器人的类型较多控制系统的形式也是多种多样的;(1)按照控制回路的不同可将机器人控制系统分为开环系统和闭环系统。(2)按照控制系统的硬件分有机械控制、液压控制、顺序控制、计算机控制等。(3)按自动化控制程度分为顺序控制系统、程序控制系统、自适应控制系统、人工智能系统。(4)按编程方式分为物理设置编程控制系统、示教编程控制系统、离线编程控制系统(5)按机器人末端运动控制轨迹分为有点位控制和连续轮廓控制。 工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是以穿孔卡、穿孔带或磁带等信息载体,输入已编好的程序。示教输入型的示教方法有两种:一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒),将指令信号传给驱动系统,使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍;另一种是由操作者直接领动执行机构,按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时,工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时,控制系统从程序存储器中检出相应信息,将指令信号传给驱动机构,使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。

机器人课程论文要求

《机器人技术基础》课程论文 院(系)别 专业 班级 学号 姓名 二○一三年六月 摘要

从世界上第一个机器人诞生到现在,机器人技术经历了一个长期而缓慢的发展过程。随着计算机技术、微电子技术、网络技术等一系列相关的飞速发展,机器人技术也得到了长足的发展。广泛的应用于工业、军用、水下、空间、服务、农业、仿人机器人等各个领域, 不仅工业机器人水平不断提高,各种用于非制造业的先进机器人系统也有了很大的进展,在工程机械也越来越发挥更加重要的作用。智能机器人在人类的生活和工业生产中将会发挥很大的作用,解放很大一部分的劳动力,使得人们可以更好的完成既定的工作,完成人无法完成的高风险的任务,从而更好的服务与人类。 关键词:机器人技术,发展,应用 Abstract The world's first robot from birth to the present, robotics technology has undergone a long and slow process of development. With computer technology, microelectronic technology, network technology, the rapid development of a series of related, robotics technology has also been considerable development. Widely used in industrial, military, underwater, space, services, agriculture, and other fields humanoid robot, Not only raise the level of industrial robots, all for non-manufacturing robot system has been greatly advanced the progress in the construction machinery also play an increasingly more important role. Intelligent robots in human life and industrial production will play a big role in the liberation of a large part of the labor force, so that people can better accomplish our tasks, the completion of the high-risk people can not complete the task, in order to better services and human. Key words:Robotics , Developing , Application

自然辩证法概论结课论文 人工智能对人类未来社会的影响

2016秋《自然辩证法概论》课程期末论文 班级__ 学号__ 姓名__ 开课学院马克思主义学院任课教师_ 成绩________

人工智能对人类未来社会的影响 摘要:近年来,由于“深度学习”神经网络的提出,突破瓶颈的人工智能迅速发展,各大科技公司也纷纷布局。人工智能逐渐融入人们生活,并极大的促进了社会发展,同时其飞速的发展也引发了人们对于人工智能未来与人类关系的忧虑。 关键词:人工智能人类未来 一、人工智能的发展 今年全球最热门的词汇,“人工智能”无疑是其中之一。前不久谷歌AlphaGo与李世石的围棋人机大战,是继1997年IBM计算机“深蓝”战胜人类国际象棋冠军之后,人工智能领域的又一重大里程碑。提到人工智能,因为受科幻小说或电影的影响,大多数人会想到屠杀人类的机器人大军,但就其本质而言,人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟,现代人工智能主要依靠数据和算法。1956年夏季,以麦卡赛、明斯基、罗切斯特和申农等为首的一批有远见卓识的年轻科学家在一起聚会,共同研究和探讨用机器模拟智能的一系列有关问题,并首次提出了“人工智能”这一术语,它标志着“人工智能”这门新兴学科的正式诞生。随后,人工智能与众多学科产生融合并飞速进展,但在90年代暴力破解需要的呈指数增长的计算量使人工智能发展陷入僵局。直到2006年“深度学习”神经网络的提出,才取得了突破性进展。深度学习算法体现出来的高性能,掀起了新一代人工智能技术的革新浪潮。“近年来,谷歌、微软、IBM、 百度等拥有大数据的高科技公司相继投入大量资源进行深度学习技术研发,在语音、图像、自然语言、在线广告等领域取得显着进展。”[1] 二、人工智能对现代人类社会的影响 人工智能在我们的生活中早已是随处可见,例如,大多数智能手机上都有的语音助手,使用搜索引擎时跳出的快捷项等。人工智能也对社会生产产生众多影响,例如,富士康每年计划打造1万台机器人同时裁掉6万员工,报社使用人工智能进行简单的新闻编辑,甚至有机构在研发已在研发能写药物处方的算法。“技术的社会价值可以表现为积极的正面价值,推动社会发展增进人类幸福,但也可以表现为消极的负面价值,给社会带来诸多风险。”[2]人工智能在初步发展阶段会极大的造福人类,这也正是人类研发其的原因,但也有人担心现阶段人工智能带来的问题,如失业,对科技的依赖等。首先,对于失业,新闻编辑,富士康员工,药师等人员所做的重复性工作由人工智能代替可以把人类从繁重的劳动中解放出来,提高生产生活的效率和质量。被替换掉的人力资源可以进行更高级的生产,促进社会进步。当年工业化刚开始的时候也曾出现过这样的忧虑,现在看来那时的忧虑完全没有必要,现在情况依旧如此。当然让人们放弃熟悉的事物做出改变是比较困难的,却也是无法违背的。其次,对科技的过分依赖,生活中经常听到不要过度的使用手机这类“善良”的劝告,但在我看来,经常使用手机是必须的。手机是当前人与人连接最高效的方式,在信息时代线上生存是大势所趋,如有必要,时刻保持在线。现在只是处于过渡阶段,虽然人们已经通过手机连接,但线下生活依旧是主流,所以在习惯于线下生活的较年长人的眼里,花费大量时间看手机是不务正业。认识趋势,看到趋势,顺应趋势才是明智得做法。所以老师们不应徒劳的去劝说同学们上课不要看手机,而应积极地结合趋势寻找新的传授知识的

机器人概论课程论文

机器人的发展对人类的影响 摘要:概括性讲述对于机器人基础性的认识,结合老师课堂所讲和个人理解简谈机器人的发展现状与未来发展趋势,根据电影《机械公敌》探讨未来人工智能化的机器人对于人类生活的影响,展开思考发展机器人的要注意的地方。结合本人工商管理的专业知识,讨论了如何使得机器人与人类和谐相处并且共同发展。并提出个人对机器人时代的想法与愿景。 关键词:机器人;电影;人类;工商管理;发展 一、结合课堂所学浅谈对机器人的了解和认识 机器人,一个令人感觉神秘而又神奇的名词,让我毫不犹豫选修了这门课程。或许从小开始就看太多的科幻片,给我感觉机器人是无所不能的。然而在上了《机器人概论》几门课后,听了潘老师的介绍和讲解关于机器人的结构与类别等知识后,我终于明白我之前的想法是那么的肤浅。 首先,什么是机器人呢?联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。”【1】我深深地记得上课时,老师给我们展示了机器人的结构图。那时我看着那些“赤裸裸”的构件时,我很惊讶于人类居然可以把这些毫无生机的大大小小的材料和零件通过科学的洗礼,组装成为可以为人类服务的机器人。这是多么伟大的科学技术啊! 同时,潘老师在课堂上为我们的学习提供了指导:机器人研究的基础内容,它包括空间机构学、机器人运动学、机器人静力学、动力学、控制技术、传感器、机器人语言等。另外还给我们介绍了机器人的组成和分类等知识,让我从中明白,机器人的制作是很不简单的,它综合了很多学科知识和现实因素,具

有极大潜力。 要真正了解机器人的知识,必须了解它的基础。通过听老师讲课和自己搜索资料,大致上,机器人由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。据日本共同社9月25日消息,日本国立残障者康复中心研究所24日对外公开了一款新型机器人。据报道,这种新型机器人不仅能就日常行为及习惯进行语音提示,而且为轻度失智症患者日常生活提供帮助。 我们,都对普遍机器人的时代有着各种各样的想法,并一步一步迈向这个神秘的机器人时代。 二、简述机器人的发展与现状 进入20世纪90年代,工业机器人产品发展速度加快,年增长率平均在10%左右。【2】自从20世纪60年代初人类制造了第一台T业机器人以后,机器人就显示出了极强的生命力。【3】在国外,工业机器人技术日趋成熟,已经成为一种标准设备被t业界广泛应用。 如此看来,我们如何发展机器人事业并且好好与机器人相处,是必须讨论话题。 三、观看《机械公敌》后对机器人的看法 讲起关于机器人的电影,我还是看过不少的,例如之前很火爆的《变形金刚》《钢铁巨人》《霹雳五号》,还有关于人与机器人的爱情故事的《我的机器人女友》《机器侠》等。现在,从机器人类别的科幻电影的发展现状来看,越来越多的导演、公司和广大的电影观众都迷恋上“机器人”的故事,并都有意无意地赋予机器人像人类的感情和无与伦比的能力。确实在大多科幻作品里,机器人具有人的外形,甚至穿着各种时尚的机甲,他们相当聪明。

人工智能论文

人工智能 人工智能是 20 世纪 50 年代中期兴起的一门新兴边缘科学,它既是计算机科学分支,又是计算机科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、数学、哲学等多种学科相互参透而发展起来的综合性学科。人工智能又称智能模拟,是用计算机系统模仿人类的感知、思维、推理等思维活动。它研究和应用的领域包括模拟识别、自然语言理解与生成、专家系统、自动程序设计、定理证明、联想与思维的机理、数据智能检索等。例如,用计算机模拟人脑的部分功能进行学习、推理、联想和决策;模拟医生给病人诊病的医疗诊断专家系统;机械手与机器人的研究和应用等。 一、人工智能发展史 50 年代人工智能兴起,相继出现了一批显著的成果,如机器定理证明、跳棋程序、通用问题、求解程序 LISP 表处理语言等。但由于消解法推理能力的有限,以及机器翻译等的失败,使人工智能走入低谷。 60 年代末到 70 年代,专家系统出现,使人工智能研究出现新高潮。并且 1969 年成立了国际人工智能联合会议。 80 年代,随着第五代计算机的研制,人工智能得到了很大发展。日本 1982 年开始了“第五代计算机研制计划”,即“知识信息处理计算机系统 KIPS ,”其目的的是使逻辑推理达到数值运算那么快。 80 年代末。神经网络飞速发展。 1987 年,美国召开第一次神经网络国际会议,宣告了这一科学的诞生。 90 年代,人工智能出现新研究高潮由于网路技术特别是国际互联网技术的发展,人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究。 、人工智能的优越性 人工智能作为本世纪中叶新崛起的、综合性最强的新兴前沿科学,它涉及非常广泛的学科领

工业机器人技术论文8

工业机器人技术论文 机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而在西周时期,我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是我国最早记载的机器人。进入20世纪后,机器人的研究与开发得到了更多人的关心与支持,一些适用化的机器人相继问世。1959年第一台工业机器人在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。机器人技术及其产品已成为柔性制造系统( FMS) 、自动化工厂( FA) 、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与数量,而且保障人身安全、改善劳动环境、减轻劳动强度、提高劳动生产率、节约材料消耗以及降低生产成本有着十分重要的意义。工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活的方式。 机器人是一个在三维空间,具有角度自由度的并能实现众拟人动作和功能的机器;工业机器人是能模拟人手臂.手腕和手功能的机电一体化产品,它可以把任意物体或工具按空间位置的识辨要求进行移动可实现工业生产的要求。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的加工工具,以及能够执行搬运操作与加工制造的任务。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。 机器人控制系统通常包括控制计算机、示教盒、操作面板、存储器检测、传感器输入输出接口、通信接口等组成部分。由于机器人的类型较多控制系统的形式也是多种多样的;(1)按照控制回路的不同可将机器人控制系统分为开环系统和闭环系统。(2)按照控制系统的硬件分有机械控制、液压控制、顺序控制、计算机控制等。(3)按自动化控制程度分为顺序控制系统、程序控制系统、自适应控制系统、人工智能系统。(4)按编程方式分为物理设置编程控制系统、示教编程控制系统、离线编程控制系统(5)按机器人末端运动控制轨迹分为有点位控制和连续轮廓控制。

机器人工程导论 论文

人类是否面临机器人的挑战?为什么?如何迎接这一挑战? 摘要:机器人是20世纪人类最伟大的发明之一,它综合了多学科的发展成果,代表了高技术的发展前沿,自50年代末60年代初问世以来,经历近50余年的发展,取得长足的进步,并在人类生活领域不断的扩大,国际上正重新认识机器人技术的作用和影响。机器人快速发展的同时,不断地挑战着人类的生产和生活方式,挑战着“人”和“机”的又一次革命。人类创造了机器人,那么它也应遵守人的命令,在人的控制之下更好的为人类而服务。 关键字:快速发展挑战遵守 一、引言 原中国工程院院长宋健指出:“机器人学的进步和应用是20世纪自动控制最有说服力的成就,是当代最高意义上的自动化”。 二、机器人对人的挑战,是基于机器人的快速发展历程和应用前景来说的,它以一种惊人的速度,影响和改变着我们人类的生活: 现代机器人的研究的技术背景是计算机和自动化的发展,以及原子能的开发利用。 自1946年第一台数字电子计算机问世以来,计算机取得了惊人的进步,向高速度、大容量、低价格的方向发展。

1952年数控机床的诞生。与数控机床相关的控制、机械零件的研究又为机器人的开发奠定了基础。 1962年美国A M F公司推出“V E R S T R A N”机器人,U N I M A T I O N 公司推出的“U N I M A T E”机器人,成为工业机器人产品最早的实用机型,主要由类似人的手和臂组成。 1965年,MIT的Robots演示了第一个具有视觉传感器的、能识别与定位简单积木的机器人系统。 1970年以后,机器人的研究得到迅速广泛的普及。 在工业机器人飞速发展的同时,在非制造业领域对“机”与环境交互作用更加复杂、控制更加困难、具有智能化的特种机器人技术应用的研究和开发也非常活跃。 目前,随着控制系统等其他学科的迅速发展,具有感知、思维、决策功能对环境有较强的自适应性的智能机器人也得到了充分的发展①。 日本的机器人学创始人,已故早稻田大学加藤一郎先生曾仿照微型控制,并预言“微型机器人”时代即将到来。②后来,水下机器人、空间机器人、空中机器人、地面机器人、微小型机器人等各种用途的机器人相继问世。例如,隔墙探人技术(最新的3型“生命卫士”,能在无混杂信号的环境中探测到500米距离处的人)、微型无人机勘察技术、远程遥控机器人技术、夜视技术、装甲防护技术(可以防护装甲车受到火箭弹的后面攻击)、遥控机器人用于手术③。

工业机器人论文1

工业机器人技术论文题目:机器人新技术及应用 学院: 班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 完成时间:

机器人新技术及应用 一、机器人产生的背景 机器人技术的发展,它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果,也同时,为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术,它的发展归功于在第二次世界大战中,各国加强了经济的投入,就加强了本国的经济的发展。 另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果,也是人类自身发展的必然结果,那么人类的发展随着人们这种社会发展的情况,人们越来越不断探讨自然过程中,在改造自然过程中,认识自然过程中,实现人们对不可达世界的认识和改造,这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。 二、机器人的应用领域 研制机器人的最初目的是为了帮助人们摆脱繁重劳动或简单的重复劳动,以及替代人到有辐射等危险环境中进行作业,因此机器人最早在汽车制造业和核工业领域得以应用。随着机器人技术的不断发展,工业领域的焊接、喷漆、搬运、装配、铸造等场合,己经开始大量使用机器人。另外在军事、海洋探测、航天、医疗、农业、林业甚到服务娱乐行业,也都开始使用机器人。 从机器人的用途来分,可以分为两大类:军用机器人和民用机器人。 军用机器人主要用于军事上代替或辅助军队进行作战、侦察、探险等工作。根据不同的作战空间可分为地面军用机器人、空中军用机器人(即无人飞行机)、水下军用机器人和空间军用机器人等。军用机器人的控制方式一般有自主操控式、半自主操控式、遥控式等多种方式 在民用机器人中,各种生产制造领域中的工业机器人在数量上占绝对多数,成为机器人家族中的主力军;其它各种种类的机器人也开始在不同的领域得到研究开发和应用。总体看来,若按用途分,民用机器人可以分为以下几个主要类别:1、工业机器人 制造工业部门应用机器人的主要目的在于削减人员编制和提高产品质量。机器人无论是否与其它机器一起运用,与传统的机器相比,它具有两个主要优点: 1.生产过程的几乎完全自动化。 2.生产设备的高度适应能力。 2、服务机器人 在一些科幻影片、电视片或影碟中,多少具有外形的机器人常被用来协助或代替人去执行人不乐意做或危险和困难的任务。今天在现实生活中能够看到的最接近于人类的机器人可能要算家用机器人了。家用机器人能够清扫地板而不碰到家具。不过它的价格目前还较高,影响到它的推广应用。随着家用机器人造价的大幅度降低,它将获得日益广泛的应用。 三、技术概述 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装

智能机器人论文

智能机器人的发展与应用前景 摘要 本文介绍了智能机器人的发展概况、机器人的感官系统、机器人运动系统及人工智能技术在机器人中的应用,智能机器人是一个在感知-思维-效应方面全面模拟人的机器系统,外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场,可以全面地考察人工智能各个领域的技术,研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。 关键词: 智能机器人感官仿生人工智能 1.引言 人们通常把机器人划分为三代。第一代是可编程机器人。这种机器人一般可以根据操作人员所编的程序,完成一些简单的重复性操作。这一代机器人是从60年代后半叶开始投入实际使用的,目前在工业界已得到广泛应用。第二代是“感知机器人”,又叫做自适应机器人,它在第一代机器人的基础上发展起来的,能够具有不同程度的“感知”周围环境的能力。这类利用感知信息以改善机器人性能的研究开始于70年代初期,到1982年,美国通用汽车公司为其装配线上的机器人装配了视觉系统,宣告了感知机器人的诞生,在80年代得到了广泛应用。第三代机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制,它可以把感知和行动智能化结合起来,因此能在非特定的环境下作业,称之为智能机器人。智能机器人与工业机器人的根本区别在于,智能机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能。而感知本身,就是人类和动物所具有的低级智能。因此机器的智能分为两个层次:①具有感觉、识别、理解和判断功能; ②具有总结经验和学习的功能。所以,人们通常所说的第二代机器人可以看作是第一代智能机器人。 2.智能机器人的感官系统 2.1触觉传感器 英国近几年在阵列触觉传感方面开展了相当广泛的研究。例如:Sussex大学和Shack-leton系统驱动公司研制的基于运动的介电电容传感的阵列;由威尔士大学和软件科学公司研制的采用压强技术的装在机器人夹持器上的传感器。 2.2视觉传感 在机器人视觉方面,目前市场上销售的有以下6类传感器:①隔开物体的二维视觉:双态成像;②隔开物体的二维视觉:灰度标成像;③触觉或叠加物体的二维视觉;④二维观察;⑤二维线跟踪;⑥使用透视、立体、结构图示或范围找寻技术从隔开物体中提取三维信息。在这类系统方面,它们只能做一些很简单的操作。例如:为了使机器人具有某种程度的人眼功能,已进行大量的研究工作并向如下两类系统发展:①从一维物体中提取三维信息;②活动机器人导航、探路和躲避障碍物的现场三维分析。伦敦大学目前正在研究一种双目视觉机器人的实时图像处理机。还有正在研究机器人视觉系统的教育机构有:考文垂工业大学、爱丁堡大学、格拉斯哥大学、格温特大学;而伯明翰大学则专门研究惯性传感器。另外,还有许多从事传感系统开发的单位,都进行了传感反馈研究。如米德尔塞克斯工业大学致力于使机器人能组织和使用来自不同类型传感器的数据。这种机器人能“看”、“感”和“听”,它更接近于人。 2.3听觉传感

工业机器人字论文

工业机器人字论文 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

工业机器人的历史与发展现状和未来机器人的应用与发展趋势 梁智茗 摘要:随着科学技术的发展,现代工业越来越依赖自动化设备的辅助,繁重的工业生产也开始摆脱大量劳动力的使用,所以,工业机器人应运而生,作为一种高新技术产业,其为工业自动化水平的发展发挥了巨大作用,并且被广泛的运用到工业生产的方方面面。机器人的出现与普及,不仅带动了社会经济水平的提高,也对未来工业生产与社会发展起到越来越重要的作用。 关键词:工业机器人,历史由来,发展与未来趋势 1、工业机器人的由来与历史 工业机器人是机器人的一种,机器人的概念最早由捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在其科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》的剧本中提出,其塑造了一个具有人的外表,特征和功能,并愿意为人类服务的机器人奴仆“Robota”。根据这个定义,我们可以这样理解:“机器人是一个在三维空间中具有多自由度,并能实现诸多拟人动作和功能的机器”。而工业机器人,顾名思义,则是在工业生产上应用的机器人。1954年,美国戴尔沃最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利,该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节,利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现,这就是所谓的示教再现机器人,现有的机器人差不多都采用这种控制方式,1959年,第一台工业机器人在美国诞生,开创了工业机器人发展的新纪元。

2、工业机器人的构造 工业机器人由主体,驱动系统和控制系统三个基本部分组成,主体便是机座与执行单位,包括臂部与腕部和手部,有的机器人还配备有行走机构,大多数工业机器人拥有3至6个运动自由度,其自由度越高,机器人就越灵活,驱动装置和传动单位用以执行单位产生相应的动作,控制系统则是按照相应的程序对驱动和执行发出指令,并对机器人本体进行控制。 3、工业机器人发展现状 伴随着科学技术的发展与进步,工业机器人发展过程主要分为三代,第一代为示教再现机器人,主要有机器手控制器与示教盒组成,可按预先设计好的程序和引导动作记录下的信息重复再现执行,该种类机器人在当今工业生产中使用最为广泛。第二代为感觉型机器人,其通过自身配备的传感器对外界信息进行反馈,目前还处于应用阶段,第三代则为智能型机器人,其具备感知和理解外部信息的能力,具有高度智能化和灵活性强的特点,目前尚处于实验和研究阶段。我国工业机器人发展大致经历了三个阶段,70年代萌芽期,80年代开发期和90年代应用化期。目前,根据有关资料显示,中国正在服役的工业机器人已占全球总量的10%左右,2015年中国市场工业机器人销量达68556台,同比增长20.71%,工业机器人保有量达到24.4万台,2016年,中国工业机器人产量达到9万台,保有量达30万台,就整体而言,工业机器人在中国市场需求只增不减,在多种因素下,工业机器人发展速度将再次提速,步入历史上第二个繁荣期,或将比第一次浪潮还巨烈。目前国际市场中主

机器人概论论文

机器人概论论文 摘要:机器人是一种自动化的机器,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、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器。近二十年中,因为电脑技术、电子产品及生物遗传工程等技术的大踏步发展,“机械人”的研发热潮已从专业人士的实验室中走了出来,成为一种综合科研能力的开发活动。 关键词:机器人定义组成原理发展 正文: (一)机器人定义 机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作,例如生产业、建筑业,或是危险的工作。 它可以说是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。目前在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。 现在,国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般说来,人

们都可以接受这种说法,即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。 (二)机器人的结构组成及工作原理 机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统等组成。 执行机构即机器人本体,其臂部一般采用空间开链连杆机构,其中的运动副(转动副或移动副)常称为关节,关节个数通常即为机器人的自由度数。 检测装置的作用是实时检测机器人的运动及工作情况,根据需要反馈给控制系统,与设定信息进行比较后,对执行机构进行调整,以保证机器人的动作符合预定的要求。 控制系统有两种方式。一种是集中式控制,即机器人的全部控制由一台微型计算机完成。另一种是分散(级)式控制,即采用多台微机来分担机器人的控制。如当采用上、下两级微机共同完成机器人的控制时,主机常用于负责系统的管理、通讯、运动学和动力学计算,并向下级微机发送指令信息;作为下级从机,各关节分别对应一个CPU,进行插补运算和伺服控制处理,实现给定的运动,并向主机反馈信息。 (三)机器人的未来发展

相关文档