智能机器人及其应用.教程文件.ppt

类人机器人 日本本田研制的 ASIMO 类人机器人 日本新能源和产业技术开发组织展出研制的“HRP-2 Promete” 在跌倒后还可以站起来 类人机器人 富士通公司研制的“HOAP-2”。 机器人竞赛 主要的机器人竞赛 足球机器人比赛 机器人竞赛的意义 为相关理论和技术提供一个实践平台和检验标准，有效促进相关领域的发展。 培养多学科交叉的综合性人才、机器人工业发展的后备人才 培养学生的创新能力、理论与实践相结合能力、动手能力和协作精神 机器人的发展历史 2001年，加拿大MD机器人公司建造的“空间站远程操纵系统”发射进入太空轨道 机器人的发展历史 2004年，美国的“机遇号”登上火星。 机器人的发展历史 机器人发展趋势 用于制造生产线 结构化环境下 规则工作 具有简单智能的 工业机器人 工程、社会服务、人类生活等各个领域 适应非结构环境下的 各种灵活需求 具有综合和集成能力的 智能机器人 功能 工作环境 智能程度 机器人发展趋势 美国卡内基梅隆大学的科学家预测： 未来的机器人将使目前信息科技革命的贡献相形见绌，机器人市场将超越信息产业，成为全球最大的工业。 日本： 拥有世界上58％的机器人 大力发展机器人教育和机器人产业 机器人的分类 按所替代的人体器官分类 按智能水平分类 按机器人的应用分类 分类1——按所替代的人体器官分类 操作机器人---手 移动机器人---腿 视觉机器人---眼 听觉机器人---耳 操作机器人 机械臂——相当于手臂 机械手——相当于手指 移动机器人 轮式：独轮、两轮、三轮、四轮、六轮等 腿式：两足、多足 履带式 视觉机器人 产品检测 人脸检测 人脸识别 物体识别 …… 分类2——按智能水平分类 分 类 名 称 简 要 解 释 人工操作装置 有几个自由度，有操作员操纵，能实现若干预定的功能。 固定顺序机器人 按预定的不变顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。 可变顺序机器人 按预定的顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。但顺序和条件可作适当改变。 示教再现型机器人 通过手动或其它方式，先引导机器人动作，记录下工作程序，机器人则自动重复进行作业。 数控型机器人 不必使机器人动作，通过数值、语言等为机器人提供运动程序，能进行可编程伺服控制。 感知型机器人 利用传感器获取的信息控制机器人的动作。机器人对环境有一定的适应性。如拣蛋机器人。 智能机器人 机器人具有感知和理解外部环境的能力，即使环境发生变化，也能够成功的完成任务。如火星探测车。 第一代 第二代 第三代 分类3——按机器人的应用分类 工业机器人 特种机器人 服务机器人 娱乐机器人 军用机器人 水下机器人 农业机器人 …… 机器人的组成 机械臂或移动车（运动平台） 末端执行器 驱动器 传感器 控制器 软件 驱动器 电动机 伺服电机 步进电机 直流电机 液压驱动器 气动驱动器 形状记忆金属驱动器 磁致伸缩驱动器 传感器 位置传感器 速度/加速度传感器 力/力矩传感器 触觉传感器 接近觉传感器 测距仪 嗅觉传感器 视觉系统 语音识别和语音合成编码器 所涉及的研究领域 机械设计与制造 运动学与动力学 传感器 人工智能 通讯 材料 能源 …… 人工智能 规划和配置 机器人动作规划、路径规划 机器感知 计算机视觉 语义识别 信息融合 机器学习和知识发现（深蓝机器人） 分布式人工智能 分布式问题求解 多智能体行为协调 新型智能机器人 护士助手 智能轮椅 家用及办公机器人 水下机器人 空间机器人 军用机器人 类人机器人 护士助手 TRC公司开发的“护士助手”机器人 它可以完成以下各项任务：运送医疗器材和设备，为病人送饭，送病历、报表及信件，运送药品，运送试验样品及试验结果，在医院内部送邮件及包裹。 松下电工研制的医院智能跑腿机器人 智能轮椅 奈良先端科学技术大学院大学的电动轮椅“WATSON”。摄像头安装在轮椅前面，可以捕捉坐在椅子上的人的表情。一点头轮椅就开始活动，向左右看的话轮椅就向看的方向转弯，摇头就停下来，这样不用手足仅靠头部的运动与视线就能控制轮椅。 中国科学院自动化研究所研制的一种具有视觉和口令导航功能并能与人进行语音交互的机器人轮椅。 美国公司开发一种iBot自动平衡轮椅 家用伙伴型机器人 日本东芝的家用机器人ApriAlpha主要功能：与人沟通、聊天、认人 三菱重工的wakamaru，可以进行声音识别、生活情景对话会话。 家用清洁机器人 日立家用清洁机器人 直径25cm ×高度13cm 打扫完毕后自动进入“充电兼垃圾回收站” 办公/商务服务机器人 富士通服务机器人，可以胜任引导、搬运、巡视、提供信息等事务，可以回应人的招呼 清洗机器人 哈工大研制的面壁清洗机器人 北航研制的擦窗机器人 清洗机器人 德国汉萨航空公司委