机器人第一章讲义.doc

第一章概述 机器人的由来与发展 一、机器人的由来 “机器人”（robot）一词来自1920年捷克作家卡雷尔·查培克的剧本《罗萨姆的万能机器人》。剧中叙述了一个叫罗萨姆的公司把机器人作为人类生产的工业品推向市场,让它充当劳动力代替人类劳动的故事,引起了人们的广泛关注。后来,这个故事就被当成了机器人的起源。“三日不下”体现了我国劳动人民的聪明智慧。据记载，指南车行驶于前方，车厢正中间有个平放着的大齿轮，即一个四十八齿的轮子。大齿轮中央有一平台，金童仙子立于此台上，左手拢于胸前，右手平平举起，指向正南方。当车向左或向右转弯时，金童仙子也徐徐地转身，但右手所指的方向却始终不变。张衡指南车是一种装有特殊的差速齿轮装置和指向器的单辕双轮车。?关于记里鼓车：计里鼓车每行一里，车上木人击鼓一下，每行十里击钟一下。????????原理是，车轱辘直径三尺二寸，张衡当时计算出的圆周率为3.1466，车轱辘转一周，所走路程是一丈，也就是民间说的两步。自上古以来，里程就有明确的规定，三百步为一里，也就是一百五十丈，车轱辘转动一百五十圈就是一里。附在车轱辘内壁上的是动力齿轮，车轱辘转，它也转，动力轮再拨动大轮。转够一百五十圈时，就拨动一偏心轮，启动旋风轮，就动着了小木人，它顺着旋风轮走下来… 木牛流马是什么样子，自古以来，说什么的都有，可是没有一种说法比较符合原状，我想其中的原因，在于搞历史的不通机械，而搞机械的又没有考证这些的习惯。 1738年，法国天才技师杰克·戴·瓦克逊发明了一只机器鸭，它会嘎嘎叫，会游泳和喝水，还会进食和排泄。瓦克逊的本意是想把生物的功能加以机械化而进行医学上的分析。1773年，瑞士的钟表匠杰克·道罗斯和他的儿子利·路易·道罗斯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。它们有的拿着画笔和颜色绘画，有的拿着鹅毛蘸墨水写字，结构巧妙，服装华丽，在欧洲风靡一时。由于当时技术条件的限制，这些玩偶其实是身高一米的巨型玩具。现在保留下来的最早的机器人是瑞士努萨蒂尔历史博物馆里的少女玩偶，它制作于二百年前，两只手的十个手指可以按动风琴的琴键而弹奏音乐，现在还定期演奏供参观者欣赏，展示了古代人的智慧。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1954年，美国人设计了世界上第一台电子可编程机器人实验装置，发表了“适用于重复作业的通用性工业机器人”一文，并获得了美国专利。 1962年，美国通用公司在汽车生产线上使用全球第一台机器人Unimate，这种机器人目前还在使用。第一台现代工业机器人由George Devol and Joe Engleberger创造，被称为“机器人之父”。 二、机器人学的进展 简单历史回顾： 1962年美国通用公司第一机器人，60——70年代发展停滞的，对机器人的认识不充分，发展慢。 70-80年代，机器人产业得到蓬勃发展，机器人技术发展成为专门学科，称为机器人学，随着工业的发展，对机器人的认识也多，机器人的应用领域进一步扩大，在汽车行业，家电行业都开始用机器人，大规模集成电路和计算机的飞速发展使机器人的控制性能大大提高，成本不断下降，进入高度发展。 80-90年代，进入饱和，在工业界发展进入缓慢，但是机器人学在发展，目标投向其他行业，寻找出路。（服务，医疗） 90-现在，又进入快速发展期，水下探测，沉船，飞机，下水都是人，危险，现在可以使用机器人。 目前发展概况： 1）日本成为机器人生产大国，美国成为研究大国 目前，对全球机器人技术发展最有影响的国家应该是美国和日本。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。日本生产的三菱，安川等工业机器人，占全球60%以上，美国是研究大国，第一台机器人就是美国开始的的，把Unimate机器人技术卖给日本以后，日本大量生产，美国仍作自己的研究，现在几乎说有的高级机器人都是美国研制出来的。　 日本在60年代末正处于经济高度发展时期，日本的劳动力本来就紧张，而高速度的经济发展更加剧了劳动力严重不足的困难。为此，日本在1967年由川崎重工业公司从美国Unimation公司引进机器人及其技术，建立起生产车间，并于1968年试制出第一台川崎的“尤尼曼特”机器人。 　　正是由于日本当时劳动力显著不足，机器人在企业里受到了“救世主”般的欢迎。日本政府在经济上采取了积极的扶植政策，鼓励发展和推广应用机器人，从而更进一步激发了企业家从事机器人产业的积极性。经过短短的十几年，到80年代中期，已一跃而为“机器人王国”，其机器人的产量在国际上跃居首位机器人也没有辜负人们的期望，它在解决劳动力不足、提高生产率、改进产品质量和降低生产成本方面，发挥着越来越显著的作用，成