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机器人的大脑

机器人作为为人类的奴仆，已经越来越频繁的出现在我们的生活中，为我们

提供着越来越多越来越细致的服务，人们也早就已经习惯了机器人为我们带来的

方便。为了让机器人今后为我们提供更加广泛优质的服务，我们就必须要更加了

解机器人。

机器人这一词语出现在1910年捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克的科幻小说

中，他根据捷克文中原意为“劳役、苦工”的Robota和波兰文中原意为“工人”的

Robotnik，创造出“机器人”这个词。如今为大家普遍接受的机器人定义是联合国

标准化组织所采纳的美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能

的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系

统。”

机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成。这三大部分可分为

驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人—环境交互系统、人机交互系统、

控制系统六个子系统。

类比人类的生物机理，大脑是人类思考和决策的指挥中心，而在机器人的系

统中，处理器是用来计算机器人关节的运动，确定每个关节应移动多少和多远才

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能达到预定的速度和位置，并且监视控制器与传感器的协调动作的存在，因次狭

义上来讲处理器就是机器人的大脑。而在机器人的实际应用中，处理器通常就是

一台专用计算机，它也需要拥有操作系统、程序和像监视器那样的外部设备等，

同时它在许多方面也具有与PC处理器同样的功能和局限性。

就像人离开大脑就无法生存一样，机器人失去了大脑就失去了思考和判断的

能力，无法对身体各部分传回的信息进行分析也就无法对下一步做出判断。机器

人大脑的重要性也就可以了解了。

机器人的大脑是机器人的核心，一般采用计算机控制系统（PC机、嵌入式

计算机系统等），简单的可采用单片机系统。机器人的大脑由集成电路组成，主

要负责着信息处理、发布指令的功能，支配着整个机器人机体的正常运作。

机器人按其智能程度可分为一般机器人和智能机器人。一般机器人不具有智

能，只具有一般编程能力和操作功能。智能机器人按照不同程度的智能，又可分

为三种：传感型机器人，具有利用传感信息（包括视觉、听觉、触觉、接近觉、

力觉和红外、超声及激光等）进行传感信息处理，实现控制与操作；交互型机器

人，通过计算机系统与操作员进行人机对话，实现对机器人的控制与操作；自立

型机器人，在设计制作后，机器人无需人的干预，能够在各种环境下自动完成各

项拟人任务。

一般机器人的大脑

依据机器人所需实现的功能不同，机器人的大脑也会有所不同。如非伺服型

机器人，往往是“有限顺序”机器人，这种机器人按照预先编好的程序顺序进行

工作，使用终端限位开关、制动器、插销板和定序器来控制机器人机械手的运动。

其工作原理如下图

能源终端制

动器

插销板定序器驱动装机械手限位开

置关

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智能机器人的大脑

传感器型机器人以工作能力更强的伺服控制机器人