《工业机器人技术及应用》 教案 任务二 认识机器人.docx

《工业机器人技术及应用》

教案

姓 名

XXXXXXXX教案

课程名称：工业机器人技术及应用 授课人：XX

课题

工业4.0与智能制造

课时

2

教学目的与要求

1、了解机器人名称的来源。

2、了解机器人三定律。

3、了解国内外对机器人的定义。

教学重点与难点

重点：1）了解机器人名称的来源。

难点：1）了解国内外对机器人的定义。

教学方法

课堂讲授（PPT授课+小组讨论）

主要内容及步骤

备注

教学过程

一、组织教学：

组织课堂，新课前的自我介绍，介绍本节课程的体系结构，告知学习的基本要求。

二、课题导入：

什么叫做机器人，机器人名称的来源，国内外对机器人的定义。

三、新课讲授：

机器人的定义和三大定律

四、强化巩固

利用实际生活中接触的例子加强巩固

五、总结拓展

1.课堂内容总结

2.布置作业

小组讨论

授课效果

分析总结

教学内容

课堂互动

一、组织教学

介绍本门课程的学习内容及知识体系结构，提出课程学习的基本要求，强调本门课程的上课时间、地点。

推荐教材：

《工业机器人技术及应用》活页式教材

二、课题导入

我们学习机器人，那么思考：机器人为什么还有些叫工业机器人呢？

导入：

说到机器人大家应该不是很陌生吧，像我们看的变形金刚啊，什么机甲变身啊，这些都是属于机器人，但是现在这个时代只存在想象当中，那么这些机器人是什么发明出来的呢，今天我们来学习一下，什么叫做机器人？

三、新课讲授

认识机器人

在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义。但机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展，新的机型，新的功能不断涌现，领域不断扩展。但根本原因主要是因为机器人涉及到了人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样，人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。

（一）机器人名称的来源

1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。在剧本中，卡佩克把捷克语“Robota”写成了“Robot”，“Robota”是奴隶的意思。该剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响，引起了大家的广泛关注，被当成了机器人一词的起源。在该剧中，机器人按照其主人的命令默默地工作，没有感觉和感情，以呆板的方式从事繁重的劳动。后来，罗萨姆公司取得了成功，使机器人具有了感情，导致机器人的应用部门迅速增加。在工厂和家务劳动中，机器人成了必不可少的成员。机器人发觉人类十分自私和不公正，终于造反了，机器人的体能和智能都非常优异，因此消灭了人类。但是机器人不知道如何制造它们自己，认为它们自己很快就会灭绝，所以它们开始寻找人类的幸存者，但没有结果。最后，一对感知能力优于其它机器人的男女机器人相爱了。这时机器人进化为人类，世界又起死回生了。如图2-1所示。

图2-1智能机器人

（二）机器人三大定律

卡佩克提出的是机器人的安全、感知和自我繁殖问题。科学技术的进步很可能引发人类不希望出现的问题。虽然科幻世界只是一种想象，但人类社会将可能面临这种现实。

目前关于对机器人行为的描述中，以科幻小说家以撒·艾西莫夫在小说《我，机器人》中所订立的“机器人三定律”最为著名。艾西莫夫为机器人提出的三条“定律”（law），程序上规定所有机器人必须遵守：

（1）机器人不得伤害人类，且确保人类不受伤害；

（2）在不违背第一法则的前提下，机器人必须服从人类的命令；

（3）在不违背第一及第二法则的前提下，机器人必须保护自己。

“机器人三定律”的目的是为了保护人类不受伤害，但艾西莫夫在小说中也探讨了在不违反三定律的前提下伤害人类的可能性，甚至在小说中不断地挑战这三定律，在看起来完美的定律中找到许多漏洞。在现实中，“三定律”成为机械伦理学的基础，机器人学术界一直将这三条定律作为机器人开发的准则。

（三）国内对机器人的定义

我国科学家对机器人的定义是：“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”。

在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中，人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。

结合这些领域的应用特点，人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器人，如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。对不同任务和特殊环境的适应性，也是机器人