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第9课

认识机器人

送餐机器人

曾经，只有在科幻电影里才能见到的形形色色机器人，如今已进入到现实生活中。在某些餐厅里，我们会看到为我们点餐送餐的机器人；在科技展馆里，我们也能看到为观众讲解的智能机器人…它们无处不在。现在就让我们一起来展开学习，开启机器人的探秘之旅吧!

新知导入

新知讲解机器人（Robot）是自动执行任务的装置。它既可以接受人类下达的指令又可以运行预先编排的程序，还可以根据人工智能技术制订的原则与纲领行动。

1959年，美国的英格伯格和德沃尔设计制造出世界上第一台工业机器人，被称为“尤尼梅特”(如图所示)。从世界第台机器人诞生到现在，机器人得到了快速的发展。一、机器人的发展新知讲解

最早的机器人，是一种没有感知能力的机器人，更像一台精密机器。20世纪60～80年代，机器人在工业化国家的生产线上迅速得到应用。新知讲解

20世纪80年代，出现了一些对外部信息具有反馈能力的机器人，它们特另适合在矿井、海底、高温高压高腐蚀环境下完成勘探、科考操作等任务，目前这种机器人已开始普及。新知讲解

近年来，对人形机器人的研究逐渐兴起，它不仅外形像人，还具备各种感知能力，拥有类似于人类的判断、处理能力。新知讲解

在我国，机器人研究始于20世纪70年代初期，经历了70年代的萌芽期、80年代的开发期和90年代以后的实用期。2000年，我国独立研制的第一台具有人体外形、能模拟人类基本动作的类人型机器人在国防科技大学问世。新知讲解

科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“机器人三定律”，虽然这只是科幻小说里的创造，但后来成为学术界默认的研发原则。1.机器人不得伤害人，也不得见人受到伤害而袖手旁观；2.机器人应服从人的一切命令，但不得违反第一定律；3.机器人应保护自身的安全，但不得违反第一、第二定律。知识拓展

从技术发展历程来看，机器人技术共经历三大阶段。发展阶段机器人的特点新知讲解第一阶段:示教再现型机器人第三阶段:智能机器人需要使用者事先教给它们动作顺序和运动路径，再不断地重复这些动作。第二阶段:知觉判断机器人可对外界环境的变化做出简单的判断并相应调整自己的动作能根据人给的指令和它自身的判断结果自动确定与之相适应的动作

机器人的发展

开动脑筋想象一下，未来机器人的外形与功能会是什么样的?

二、机器人的应用随着科学技术的深入发展和智能程度的不断提高，机器人不但在工业领域中应用广泛，还以惊人的速度向军事、医疗、服务、娱乐等非工业领域拓展。新知讲解

根据机器人的用途分类，通常把机器人分为工业机器人和特种机器人。特种机器人工业机器人新知讲解

（2）按照服务范围和用途的不同，特种机器人可分为民用和军用两大类。（1）按照程序输入方式的不同，工业机器人可分为编程输入型和示教输入型两类。知识链接

新知讲解工业机器人在工业生产中不但能代替人们从事冲压、热处理、焊接、涂装等单调、频繁和重复的工作。还可以代替人们在危险、恶劣的环境下作业，如在原子能工业部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。如图所示的QH-165点焊机器人，已广泛应用于汽车制造行业。

随着机器人技术、计算机技术与人工智能科学的发展，机器人变得越来越聪明，涌现出军用机器人、空中机器人、水下机器人、医用机器人、农业机器人服务机器人和娱乐机器人等特种机器人。它们可以获取、识别、处理各种信息自主完成较为复杂的任务。新知讲解

各种领域应用的机器人(a)机器人群舞(b)军事机器人新知讲解

(a)水下机器人(b)救灾排险新知讲解各种领域应用的机器人

各种领域应用的机器人(b)机器人飞行员新知讲解(a)医疗服务

如一款名为“大狗”的四足机器人能在战场上发挥非常重要的作用，它不但能够行走和奔跑，而且可以跨越一定高度的障碍物，在地形复杂的地区为士兵运送弹药、粮食等物资(如图所示)。新知讲解

随着人工智能技术的发展，机器人应用于众多领域，正在离人们的生活越来越近。举例说说你们见过的机器人，它们有什么用途。扫地机器人自动在房间内完成地板清理工作。开动脑筋

机器人一般由执行机构、传感器及控制器等部分组成。(1)执行机构包括机械手和移动机构。机械手相当于人的手，可完成各种工作;移动机构相当于人的脚，机器人靠它来“走路”。三、机器人的组成(2)传感器是机器人获取自身或外部环境变化信息的感觉器官，相当于人的眼睛、耳朵、皮肤等。(3)控制器是机器人的指挥中心，相当于人脑或中枢神经，它能控制、协调机器人的各个部位。新知讲解

机器人的六个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统、人一机交互系统和控制系统。新知讲解

新知讲解这些执行、感知和大脑器官只是机器人的