机器人有哪些作用?请列举出5个
根据种类的不同,每种机器人的作用也不同。例如:
操作型机器人:能自动控制,可重复编程,多功能,有几个自由度,可固定或进入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。

机器人的用途有哪些
机器人按照类型区别用途:1、家务型:能帮助人们打理生活,做简单的家务活。2、操作型:能自动控制,可重复编程、多功能、有几个自由度,可固定或运动,用于相关自动化系统中。3、程控型:预先要求的顺序及条件,依次控制机器人的机械动作。4、数控型:不必使机器人动作,通过数值、语言等对机器人进行示教,机器人根据示教后的信息进行作业。5、搜救类:在大型灾难后,能进入人进入不了的废墟中,用红外线扫描废墟中的景象,把信息传送给在外面的搜救人员。7、感觉控制型:利用传感器获取的信息控制机器人的动作。8、适应控制型:能适应环境的变化,控制其自身的行动。9、学习控制型:能“体会“工作的经验,具有一定的学习功能,并将所“学”的经验用于工作中。
农业机器人有哪些特点?
在日本、美国等发达国家,农业人口较少,随着农业生产的规模化、多样化、精确化,劳动力不足的现象越来越明显。许多作业项目如蔬菜、水果的挑选与采摘,蔬菜的嫁接等都是劳动力密集型的工作,再加上时令的要求,劳动力问题很难解决。正是基于这种情况,农林业机器人应运而生。农业机器人
使用机器人有很多好处,比如可以提高劳动生产率,解决劳动力的不足;改善农业的生产环境,防止农药、化肥等对人体的伤害;提高作业质量等。而随着信息化时代的到来和设施农业、精确农业的出现,一向被视为落后的农业生产方式也必将乘上现代化的快车,而农业的新发展尤其离不开生物工程与信息化,在这方面,机器人具有得天独厚的能力。
在农业机器人的研究方面,目前日本居于世界各国之首。但是由于农业机器人所具有的技术和经济方面的特殊性,还没有普及。农业机器人有如下的特点:
1)农业机器人一般要求边作业边移动;
2)农业领域的行走不是连接出发点和终点的最短距离,而是具有狭窄的范围,较长的距离及遍及整个田间表面的特点;
3)使用条件变化较大,如气候影响,道路的不平坦和在倾斜的地面上作业,还须考虑左右摇摆的问题;
4)价格问题,工业机器人所需大量投资由工厂或工业集团支付,而农业机器人以个体经营为主,如果不是低价格,就很难普及;
5)农业机器人的使用者是农民,不是具有机械电子知识的工程师,因此要求农业机器人必须具有高可靠性和操作简单的特点。
现在已开发出来的农林业机器人有:耕耘机器人、施肥机器人、除草机器人、喷药机器人、蔬菜嫁接机器人、收割机器人、蔬菜水果采摘机器人、林木修剪机器人、果实分拣机器人等。
机器人有什么用途?
一、医疗行业
在医疗行业中,许多疾病都不能只靠口服外敷药物治疗,只有将药物直接作用于病灶上或是切除病灶才能达到治疗的效果,现代医疗手段最常使用的方法就是手术,然而人体生理组织有许多极为复杂精细而又特别脆弱的地方;
人的手动操作精度不足以安全的处理这些部位的病变,但是这些部位的疾病都是非常危险的,如果不加以干预,后果是非常致命的。
随着科技的进展,这些问题逐渐得到解决,微型机器人的问世为这一问题提供了解决的方法,微型机器人由高密度纳米集成电路芯片为主体,拥有不亚于大型机器人的运算能力和工作能力且可以远程操控,其微小的体积可以进入人的血管,并在不对人体造成损伤的情况下进行治疗和清理病灶。
还可以实时的向外界反馈人体内部的情况,方便医生及时做出判断和制定医疗计划。
有些疾病的检查和治疗手段会给患者造成大量的痛苦,比如胃镜,利用微型机器人就可以在避免增加患者痛苦的前提下完成身体内部的健康检查。目前制约微型机器人发展的关键因素在于成本非常昂贵,稀有金属的替代品的寻找将成为未来发展的重要方向。
二、军事行业
将机器人最早应用于军事行业始于二战时期的美国,为了减少人员的伤亡,作战任务执行前都会先派出侦查无人机到前方打探敌情。在两军作战的时候,能够先一步了解敌人的动向要比单纯增加兵力有用得多。
随着科技的进步,战争机器人在军事领域的应用越来越广泛,从最初的侦查探测逐渐拓展到战斗和拆除行动。
利用无人机制敌于千里之外成为军事战略的首选,拆弹机器人可以精确的拆弹排弹,避免了拆弹兵在战斗中的伤亡。拥有完备的军事机器人系统逐渐成为一个现代强国必不可少的发展部分。
三、教育行业
教育机器人是一个新兴的概念,多年来,机器人领域的技术发展研究方向都是如何应用于生活中代替人们完成体力或是危险工作,而教育机器人则是以机器人为媒介,对人进行教育或是对机器人进行编程完成学习目标。
教育机器人作为一个新兴产业,发展非常迅速,其主要形式为一些机器人启蒙教育工作室,对儿童到青年不同的人群进行机器人组装调试编程控制等方面的教学。
大型的教育机器人公司也会承办一些从小学到大学组的机器人竞赛,通常包含窄足、交叉足场地竞步,体操表演比赛。对于机器人的推广有着极为重要的作用。
四、生产生活
工厂制造业的发展历程十分久远,最初的工厂都是以手工业为主,后来逐渐发展成手工与机床结合的生产方式。现代社会的供给需求对生产力的要求越来越高,工厂对于人力成本方面的问题也一直难以攻克,尤其对于工作人员的管理和安全保障是最为难办的问题。
对于一些会产生有毒有害气体粉尘或是有些爆炸和触电风险的工作场合,机械臂凭借着良好的仿生学结构可以代替人手完成几乎全部的动作。为了适应大规模的批量生产,零散的机械臂逐渐发展组合成完整的生产流水线,工人只需要进行简单的操作和分拣包装,其余的工作全部都由生产流水线自动完成。
随着技术的成熟,机器人和人们的生活的关系越来越密切,智能家居成为当下非常热门的话题,扫地机器人算是智能家居推广的先行者,将机器人技术引入住宅可以使生活更加安全舒心,尤其家里有老人和儿童,智能的家居和家政机器人可以起到自动操作调整模式并保障安全的作用。
未来发展及趋势
已经出现了各种技术来发展机器人和机器人科学。一种方法是进化机器人,其中提交了许多不同的机器人进行测试。那些表现最好的被用作模型来创建随后的“一代”机器人。
另一种方法是发展机器人学,它跟踪单个机器人在解决问题和其他功能方面的变化和发展。另一种新型机器人最近刚刚推出,它既可用作智能手机又可用作机器人,名为 RoboHon。
随着机器人变得越来越先进,最终可能会有一个主要为机器人设计的标准计算机操作系统。机器人操作系统是斯坦福大学、麻省理工学院和德国慕尼黑工业大学等正在开发的一套开源程序。
ROS 提供了对机器人导航和四肢进行编程的方法,而不管所涉及的具体硬件如何。它还为图像识别等项目提供高级命令甚至开门。
当 ROS 在机器人的计算机上启动时,它会获取机器人四肢长度和运动等属性的数据。它会将这些数据传递给更高级别的算法。微软还在其 Robotics Developer Studio 开发“Windows for robots”系统,该系统自 2007 年开始可用。
日本希望到 2025 年实现服务机器人的全面商业化。日本的许多技术研究都是由日本**机构,特别是贸易部领导的。
机器人技术的许多未来应用对人们来说似乎是显而易见的,尽管它们远远超出了预测时可用的机器人的能力。
2008 年,卡特彼勒公司开发了一种无需人工操作即可自行驾驶的自卸卡车。许多分析人士认为,自动驾驶卡车最终可能会彻底改变物流。到 2014 年,卡特彼勒拥有一辆自动驾驶自卸卡车,预计将极大地改变采矿过程。
2015 年,这些卡特彼勒卡车被澳大利亚力拓矿业公司积极用于澳大利亚的采矿作业。一些分析家认为,在未来几十年内,大多数卡车将实现自动驾驶。
名为 Marge 的识字或“阅读机器人”具有来自软件的智能。她可以阅读报纸,查找并纠正拼写错误的单词,了解巴克莱等银行,并了解一些餐厅比其他餐厅更适合用餐。
Baxter是 2012 年推出的一款通过引导学习的新型机器人。工人可以通过以所需的动作移动手并让 Baxter 记住它们来教 Baxter 如何执行任务。Baxter 的手臂上有额外的转盘、按钮和控件,以获得更高的精度和功能。
任何普通工人都可以对 Baxter 进行编程,而且只需几分钟的时间,这与需要使用大量程序和编码的普通工业机器人不同。
这意味着百特无需编程即可操作。不需要软件工程师。这也意味着可以教会 Baxter 执行多项更复杂的任务。Sawyer 于 2015 年添加,用于更小、更精确的任务。
以上内容参考 百度百科-机器人
机器人有什么用途?
一、医疗行业
在医疗行业中,许多疾病都不能只靠口服外敷药物治疗,只有将药物直接作用于病灶上或是切除病灶才能达到治疗的效果,现代医疗手段最常使用的方法就是手术,然而人体生理组织有许多极为复杂精细而又特别脆弱的地方;
人的手动操作精度不足以安全的处理这些部位的病变,但是这些部位的疾病都是非常危险的,如果不加以干预,后果是非常致命的。
随着科技的进展,这些问题逐渐得到解决,微型机器人的问世为这一问题提供了解决的方法,微型机器人由高密度纳米集成电路芯片为主体,拥有不亚于大型机器人的运算能力和工作能力且可以远程操控,其微小的体积可以进入人的血管,并在不对人体造成损伤的情况下进行治疗和清理病灶。
还可以实时的向外界反馈人体内部的情况,方便医生及时做出判断和制定医疗计划。
有些疾病的检查和治疗手段会给患者造成大量的痛苦,比如胃镜,利用微型机器人就可以在避免增加患者痛苦的前提下完成身体内部的健康检查。目前制约微型机器人发展的关键因素在于成本非常昂贵,稀有金属的替代品的寻找将成为未来发展的重要方向。
二、军事行业
将机器人最早应用于军事行业始于二战时期的美国,为了减少人员的伤亡,作战任务执行前都会先派出侦查无人机到前方打探敌情。在两军作战的时候,能够先一步了解敌人的动向要比单纯增加兵力有用得多。
随着科技的进步,战争机器人在军事领域的应用越来越广泛,从最初的侦查探测逐渐拓展到战斗和拆除行动。
利用无人机制敌于千里之外成为军事战略的首选,拆弹机器人可以精确的拆弹排弹,避免了拆弹兵在战斗中的伤亡。拥有完备的军事机器人系统逐渐成为一个现代强国必不可少的发展部分。
三、教育行业
教育机器人是一个新兴的概念,多年来,机器人领域的技术发展研究方向都是如何应用于生活中代替人们完成体力或是危险工作,而教育机器人则是以机器人为媒介,对人进行教育或是对机器人进行编程完成学习目标。
教育机器人作为一个新兴产业,发展非常迅速,其主要形式为一些机器人启蒙教育工作室,对儿童到青年不同的人群进行机器人组装调试编程控制等方面的教学。
大型的教育机器人公司也会承办一些从小学到大学组的机器人竞赛,通常包含窄足、交叉足场地竞步,体操表演比赛。对于机器人的推广有着极为重要的作用。
四、生产生活
工厂制造业的发展历程十分久远,最初的工厂都是以手工业为主,后来逐渐发展成手工与机床结合的生产方式。现代社会的供给需求对生产力的要求越来越高,工厂对于人力成本方面的问题也一直难以攻克,尤其对于工作人员的管理和安全保障是最为难办的问题。
对于一些会产生有毒有害气体粉尘或是有些爆炸和触电风险的工作场合,机械臂凭借着良好的仿生学结构可以代替人手完成几乎全部的动作。为了适应大规模的批量生产,零散的机械臂逐渐发展组合成完整的生产流水线,工人只需要进行简单的操作和分拣包装,其余的工作全部都由生产流水线自动完成。
随着技术的成熟,机器人和人们的生活的关系越来越密切,智能家居成为当下非常热门的话题,扫地机器人算是智能家居推广的先行者,将机器人技术引入住宅可以使生活更加安全舒心,尤其家里有老人和儿童,智能的家居和家政机器人可以起到自动操作调整模式并保障安全的作用。
未来发展及趋势
已经出现了各种技术来发展机器人和机器人科学。一种方法是进化机器人,其中提交了许多不同的机器人进行测试。那些表现最好的被用作模型来创建随后的“一代”机器人。
另一种方法是发展机器人学,它跟踪单个机器人在解决问题和其他功能方面的变化和发展。另一种新型机器人最近刚刚推出,它既可用作智能手机又可用作机器人,名为 RoboHon。
随着机器人变得越来越先进,最终可能会有一个主要为机器人设计的标准计算机操作系统。机器人操作系统是斯坦福大学、麻省理工学院和德国慕尼黑工业大学等正在开发的一套开源程序。
ROS 提供了对机器人导航和四肢进行编程的方法,而不管所涉及的具体硬件如何。它还为图像识别等项目提供高级命令甚至开门。
当 ROS 在机器人的计算机上启动时,它会获取机器人四肢长度和运动等属性的数据。它会将这些数据传递给更高级别的算法。微软还在其 Robotics Developer Studio 开发“Windows for robots”系统,该系统自 2007 年开始可用。
日本希望到 2025 年实现服务机器人的全面商业化。日本的许多技术研究都是由日本**机构,特别是贸易部领导的。
机器人技术的许多未来应用对人们来说似乎是显而易见的,尽管它们远远超出了预测时可用的机器人的能力。
2008 年,卡特彼勒公司开发了一种无需人工操作即可自行驾驶的自卸卡车。许多分析人士认为,自动驾驶卡车最终可能会彻底改变物流。到 2014 年,卡特彼勒拥有一辆自动驾驶自卸卡车,预计将极大地改变采矿过程。
2015 年,这些卡特彼勒卡车被澳大利亚力拓矿业公司积极用于澳大利亚的采矿作业。一些分析家认为,在未来几十年内,大多数卡车将实现自动驾驶。
名为 Marge 的识字或“阅读机器人”具有来自软件的智能。她可以阅读报纸,查找并纠正拼写错误的单词,了解巴克莱等银行,并了解一些餐厅比其他餐厅更适合用餐。
Baxter是 2012 年推出的一款通过引导学习的新型机器人。工人可以通过以所需的动作移动手并让 Baxter 记住它们来教 Baxter 如何执行任务。Baxter 的手臂上有额外的转盘、按钮和控件,以获得更高的精度和功能。
任何普通工人都可以对 Baxter 进行编程,而且只需几分钟的时间,这与需要使用大量程序和编码的普通工业机器人不同。
这意味着百特无需编程即可操作。不需要软件工程师。这也意味着可以教会 Baxter 执行多项更复杂的任务。Sawyer 于 2015 年添加,用于更小、更精确的任务。
以上内容参考 百度百科-机器人
机器人都有什么功能?
机器人就是模仿人的动作的机器。机器人有“智能”,能自动完成各种操作和做各种动作。机器人由电脑、传感器、机械手、行走装置组成。机器人的外形并不很像人,但可以代替人做事。
机器人用机械手可以装配机器、焊接工件、搬东西、从事农村劳动、做家务劳动、画画、写字、打牌、下棋,机器人可以像人那样行走,在水中游动,在山地上爬行,在太空中行走,在核电站工作。
移动机器人是工业机器人的一种类型,它由计算机控制,具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能。它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的搬运、传输等,同时可在车站、机场、邮局作为运输工具。
施肥机器人会从不同土壤的实际情况出发,适量施肥。它的准确计算合理地减少了施肥的总量,降低了农业成本。由于施肥科学,使**水质得以改善。
真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人,主要应用于半导体工业中。
洁净机器人是一种在洁净环境中使用的工业机器人。随着生产技术水平不断提高,其对生产环境的要求也日益苛刻,很多现代工业产品生产都要求在洁净环境进行,洁净机器人是洁净环境下生产需要的关键设备。
高级智能机器人和初级智能机器人一样,具有感觉、识别、推理和判断能力,同样可以根据外界条件的变化,在一定范围内自行修改程序。所不同的是,修改程序的原则不是由人规定的,而是机器人自己通过学习,总结经验来获得修改程序的原则。
救护机器人能够将受伤人员转移到安全地带。它装有橡胶履带,最高速度为每小时4000米。它不仅有信息收集装置,如电视摄像机、易燃气体检测仪、超声波探测器等。机械手可将受伤人员举起送到救护平台上,为他们提供新鲜空气。
空间机器人是用于空间探测活动的特种机器人,它是一种低价位的轻型遥控机器人,可在行星的大气环境中导航及飞行。空间机器人的体积比较小,重量比较轻,抗干扰能力比较强。它的智能程度比较高,功能比较全。
礼仪机器人是靠手进行作业,靠脚实现移动,由脑来完成统一指挥,能够识别外界环境,对自身也有感知功能。这种机器人也称为自主机器人。
机器人
工业机器人的常见用途有哪些?
工业机器人的常见用途:
1、移动机器人:
移动机器人是工业机器人的一种类型,它由计算机控制,具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能,它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能,也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统。
2、点焊机器人:
焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点,焊接质量明显优于人工焊接,大大提高了点焊作业的生产率。
3、弧焊机器人:
弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域,国际大型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。
4、激光加工机器人:
激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中,通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业。本系统通过示教盒进行在线操作,也可通过离线方式进行编程。
扩展资料:
工业机器人工业用途有哪些:
1、码垛机器人:
码垛机器人是从事码垛的工业机器人,将已装入容器的物体,按一定排列码放在托盘、栈板(木质、塑胶)上,进行自动堆码,可堆码多层,然后推出,便于叉车运至仓库储存。
码垛机器人可以集成在任何生产线中,为生产现场提供智能化、机器人化、网络化,可以实现啤酒、饮料和食品行业多种多样作业的码垛物流,广泛应用于纸箱、塑料箱、瓶类、袋类、桶装、膜包产品及灌装产品等。
2、搬运机器人:
搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作,大大减轻了人类繁重的体力劳动。它的优点是可以通过编程完成各种预期的任务,在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势,尤其体现出了人工智能和适应性。
3、喷涂机器人:
喷涂机器人又叫喷漆机器人,是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人。喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成,液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源,如油泵、油箱和电机等。
喷漆机器人一般采用液压驱动,具有动作速度快、防爆性能好等特点,可通过手把手示教或点位示数来实现示教。喷漆机器人广泛用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。
由于机器人的种类繁多,关于机器人工业用途肯定还有很多大家意想不到的领域。不过有了机器人代替人力生产,可以帮助企业提升生产效益,降低人工成本,还可以完成很多人力所不能完成的工作,因此,当下机器人在生产领域非常受欢迎。
参考资料来源:百度百科-工业机器人
机器人有哪些作用列举六个出来
种类:机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一,从60年代初问世以来,经历四十多年的发展已取得长足的进步。
在制造业中,工业机器人甚至已成为不可少的核心装备,世界上有近百万台工业机器人正与工人朋友并肩战斗在各条战线上。机器人的出现是社会和经济发展的必然,它的高速发展提高了社会的生产水平和人类的生活质量。
服务机器人可以为您治病保健、保洁保安;水下机器人可以帮助打捞沉船、铺设电缆;工程机器人可以上山入地、开洞筑路;农业机器人可以耕耘播种、施肥除虫;军用机器人可以冲锋陷阵、排雷排弹……在现实生活中有些工作会对人体造成伤害,比如喷漆、重物搬运等;有些工作要求质量很高,人难以长时间胜任,比如汽车焊接、精密装配等;有些工作人员无法身临其境,比如火山探险、深海探密、空间探索等;有些工作不适合人去干,比如一些恶劣的环境、一些枯燥单调的重复性劳作等……这些人们干不了或干不好的领域变成了机器人大显身手 功能: ■去年圆形自动真空吸尘器在市场上大出风头
有谁会想到,在21世纪初,飞碟形状的吸尘器的技术水平竟然代表了当前家用机器人技术的最高水平。去年,iRobot公司生产的圆形自动真空吸尘器“鲁姆巴(Roomba)”在市场上大出风头,一年内超过20万的消费者购买了“鲁姆巴”,销售额达数百万美元。其他像伊莱克斯等公司也在销售同类产品,只不过它们的价格高一点儿而已。现在看来,机器人真空吸尘器正在受到消费者的广泛欢迎。
■“鲁姆巴”现象仅仅是家用机器人市场的冰山一角
但是,这些产品只是别人的玩物,还是一种新潮流的开始?以销售工业机器人和军用机器人为主要业务的iRobot公司的两位创建者之一海伦·格林纳表示,“鲁姆巴”现象仅仅是家用机器人市场的冰山一角。咨询服务公司“机器人技术潮流”的丹·卡拉对格林纳的话表示赞同,但他又同时指出:“‘鲁姆巴’的技术可能在目前的家用机器人领域处于顶尖水平。”
■家用机器人的发展
即使这是事实,但考虑到机器人市场整体发展状况,家用机器人的发展还是相当令人失望的,上个世纪的大部分时间里,家用机器人一直在困境中挣扎。1939年,西屋电气公司在纽约举行的世界博览会上展示了该公司生产的机器人“Electro”,从此,机器人迷开始幻想有一天世界到处是无线的机器人帮手,它们可以洗碗、洗衣服,叫它干啥,它就干啥,而且永不疲累。
然而时至今日,这种机器人仍然只存在于科幻小说中,在现实世界中,它们的发展前景还难以捉摸。不过乐观者现在也有理由高兴,因为他们认为“鲁姆巴”和像索尼公司的机器狗Aibo等机器人玩具的成功,再加上电脑成本的下降,这一切可能意味着人们长期翘首以盼的机器人大市场会在不久的将来触手可及。联合国欧洲经济委员会(UNECE)最近公布的一份报告称,家用机器人市场开始起飞。
■工农机器人
尽管人们都渴望家用机器人的出现,但毫无疑问,机器人对制造业的冲击是最大的。工业机器人的历史可追溯到40多年前,当时汽车制造商率先在汽车生产中使用机器人。1961年,大众汽车公司使用了第一个工业机器人———通用机械臂。
即使当时计算机的成本十分昂贵,但机器人仍充分展现了它们的价值,证明电脑控制的机器人在一些工作领域中的表现要比人出色得多。此外,机器人还可以毫不疲倦地工作,永远不会罢工。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)统计,目前世界上大约共有80万个工业机器人,2003年上半年工业机器人的需求量不断上升,与2002年同期相比,需求量增长了创纪录的26%。工业机器人需求的增长主要是因为价格下降,2002年机器人的售价还不到1990年机器人售价的五分之一。今天,在日本、德国和意大利的一些汽车生产厂家,每十个制造工人当中至少有一个机器人。
同样,农业机器人的用途也越来越广泛,农业机器人每年收获的农作物达数十亿吨。有的机器人(6条腿)可以上山伐木,有的可以爬树摘果,有的可以挤牛奶,有的则可以擦玻璃、洗汽车和洗飞机。
■家用机器人
工业机器人的市场前景看好,它有着56亿美元的巨大市场,而且还以每年7%的速度增长。但据联合国欧洲经济委员会(UNECE)的报告预测,未来3年内需求增长速度最快的将会是家用机器人,而不是工业机器人。UNECE的报告预测,机器人玩具、机器人剪草机及机器人真空吸尘器等家用机器人的销售量将在2002年至2006年间增长10倍,从而一举赶上工业机器人的市场份额。
■智能机器人可能是最近几年进入家庭的又一个“大件”
研制机器人所需要的零部件的价格不断下降,研制性能不断提高,机器人视觉的研究不断深入,同时,机器人的控制系统和通信系统也相继取得重大突破,使许多国家级科研机构更加充分地认识到机器人的广阔前景,在这方面的投资力度空前加大。据悉,美国军方和宇航局已经在诸如机器人视觉等机器人研究和相关领域投入了数十亿美元,而且已经得到了可观的回报。最近,机遇号和勇气号火星探测器不仅成功登陆火星,还在火星表面“横冲直撞”,向地球发回了大量珍贵数据,找到了火星上曾经有大片海水的证据,轰动了世界,引起了世界性的火星热。这两个登陆器的性能相当先进,地面控制人员不需要给它们发确定行驶路线,因为早就给它们安装了识别并避开障碍物的电脑程序。
美国一家咨询机器的分析师纳维·拉德乔表示:“第一代机器人的出现促进了全球经济的发展。第二代更灵活、更智能的机器人会做更多的、难度更大的工作。”UNECE的一份报道指出,智能机器人可能是最近几年继个人电脑、移动电话或互联网之后,又一项迅速进入家庭的“大件”,开始为千家万户提供优质服务,而且它的增长呈发散之势,前景十分喜人。
■首先大量进入家庭的可能会是机器人玩具
然而,如果机器人真的走入寻常百姓家,它们会是什么样子呢?它们又能为我们做些什么呢?首先大量进入家庭的机器人可能会是机器人玩具。在过去两年里,机器人玩具一直是世界上最畅销的玩具。
当然了,一旦把它们与网络连起来,它们就不仅仅是玩具了。如果把单个的机器人、无线系统、物美价廉的摄像机都通过一台电脑整合在一起,那么,当你外出度假时,机器人就完全可以承担起替你浇花的工作,你还可能通过这位机器保姆的眼睛和耳朵,随时了解家中的情况,再也不用担心家里失窃或发生火灾了。索尼公司生产的机器狗就可以与一台电脑无线连接,这样你就可以在它在房间里走来走去的时候,通过它的眼睛,实时监控家中的一切。
■照顾老年人应该是机器人工业重点追求的目标
机器人在家庭中另一个重要用处可能是照顾、帮助老弱病残者。日本的本田、三菱和韩国的科学技术院都在设计可以帮助老弱病残者从一个房间进入另一个房间的机器,这样的机器还能帮着喂食、喂水、开关电视,甚至在必要时还可以帮着打电话叫医生。当然,研制这类机器人的难度相当大,但通用机械臂的发明者乔·恩吉尔伯格觉得,照顾老年人应该是机器人工业重点追求的目标。他说:“每一个工业化国家现在都面临着同样的问题,这就是老龄化问题,老年人的数量增长迅速,他们需要人手照顾,但在年轻人成为稀缺资源的情况下,机器人无疑是个不错的选择。”
■机器人要成功进入家庭首先要提高可靠性
由于人类的居室是根据人的特点设计的,所以,家庭机器人最好设计**的样子。日本的本田、三菱和丰田等公司都在研制这种类型的机器人,而且已经取得了技术上的优势。但恩吉尔伯格指出,机器人要成功进入家庭首先要提高可靠性,另外就是突破价格瓶颈。他说:“你必须向人们展示,这种东西是如何进行自我判断的。”
一个不争的现实是,虽然电脑技术的迅猛发展促进了机器人的研制,但机器人技术的发展已经大大落后于电脑技术的发展。关于研制照顾老年人的机器人的问题已经谈论了好多年了,但真正令老年人满意的机器人仍未问世。当然,也有人把机器人“鲁姆巴”的成功视为新机器人时代的黎明。
为了能够尽快地扑灭火灾,防止火灾的进一步蔓延,寻找火灾根源,采取近距离作战的灭火方法是提高灭火效能的最佳途径,但是,凶猛的火灾往往使勇敢的消防队员无法靠近。
在化学灾害的处置过程中,由于事故现场的情况十分复杂,泄漏物的毒性、腐蚀性、易燃易爆特性或放射性等物质会使消防队员处于更加危险的境地。
谁能够帮助我们可爱的消防队员把灭火、救人和消灭化学灾害事故的处置工作做得更好?谁能够代替他们去承受死亡的威胁?答案是:消防机器人。
消防机器人往往需要在高温、强热辐射、浓烟、地形复杂、障碍物多、化学腐蚀、易燃易爆等恶劣环境中进行火场侦察,化学危险品探测、灭火、冷却、洗消、破拆、救人、启闭阀门、搬移物品、堵漏等作业,因此,作为某种特定功能的消防机器人应该具备以下某项或几项行走和自卫功能:
a.登爬坡、登梯及障碍物跨越功能; b.耐高温和抗热辐射功能; c.防雨淋功能;d.防爆(隔爆)功能; e.防化学腐蚀功能; f.防电磁干扰功能; g.遥控功能等。
我在中国已安家
自20世纪80年代末开始,我国消防**装备归口研究单位公安部上海消防科学研究所,在公安部的支持下曾多次对作为灭火消防机器人重要组成部分的远控消防炮系统及相应的研究试验技术进行了立项研究,重点解决远控消防炮系统在油码头等场合的工程应用问题,目前该成果已成功地应用于我国众多的油码头、油罐区和飞机维修库等场合,相关产品在国内占据了80%以上的市场份额,产品和工程应用技术已经比较成熟,为我国消防机器人的研究奠定了良好的基础。
1998年8月,由安部上海消防科学研究所承担,在上海市科委立项的“自行式消防炮”(六轮消防灭火机器人)通过了专家鉴定。次年,由该所研制的“履带式消防灭火机器人”也顺利完成。2000年6月24日,由公安部上海消防科学研究所、上海交通大学和上海市消防局三家单位共同承担的国家“863”项目“履带轮式消防灭火侦察机器人”研制成功并顺利通过国家验收。
六轮消防灭火机器人六轮消防灭火机器人是由悬挂式六轮行走机构、远控消防炮、环境与车体内部温度探测系统、水喷雾冷却自卫系统、水和泡沫灭火剂供给系统、有线电力供应及控制系统等构成。可在后方操作员的指挥下深入火灾的关键部位,利用后方供给系统输送的灭火剂和洗消剂,进行喷射灭火和化学洗消。通过更换消防炮的喷嘴,可以实现直流喷射和喷雾的转换。具有爬坡与跨越障碍物能力强、喷射流量大、喷雾冷却自卫效果好的特点。
六轮消防灭火机器人正在进行新的一轮改进工作,将有线电力供应改为由自带发动机提供动力,将有线控制改为无线控制,将驱动方式由电动改为液压驱动。改进后的六轮消防机器人将在保持原有优点的基础上进一步提高其操作和行走的灵活性以及火场作战的实用性。
我有潜力等你挖
我国大约有30家左右的高等院校和研究院所在从事各类机器人的研究工作,自1971年以来,已在机器人的感觉识别、操作、移动技术、人机接口技术、智能化技术等方面取得了可喜的成就,部分科研成果,如工业装配、焊接、喷涂、搬运、探伤、水下作业、过程测量机器人等已进入实用阶段,某些控制、传动元器件的产品技术已接近国际先进水平,为我国消防机器人全面发展创造了良好的环境条件。
近年来,我国消防机器人的研制工作得到了**有关部门的支持。本文介绍的由我国自行开发的三种机器人都是在有关**部门的支持下完成的。我们相信“十五”期间有关部门将会继续大力支持我国消防机器人的研制开发工作。同时我们高兴地看到,在全国各地的消防**中已经有越来越多的消防指战员认识到使用消防机器人的重要性,消防机器人的市场需求正在逐步形成。
我们以为,我国消防机器人的研究应先易后难,边研制边推广,循序渐进,不断提高。可在目前已完成的灭火机器人,火场侦察机器人的基础上逐步开展破拆、救人以及多种功能组合的消防机器人开发工作;控制方式可先从有线、无线的远距离程序控制开始,逐步向自适应型消防机器人发展。发达国家在消防机器人发展方面的成功经验可为我们提供良好的借鉴,我们应在结合我国现有工业和技术基础,充分利用有关研究所、学校、企业及使用部门的技术力量的同时,加强国际间的技术交流与商务合作,迅速缩短与发达国家在该领域的差距;消防机器人的开发应尽可能多采用成熟技术,注意配套技术,如运载底盘、监控等技术的发展,确保消防机器人使用的可靠性与实用性。今后的5至10年是我国消防机器人发展的大好时机,我们应该通过全社会的共同努力,使我国消防机器人的系列、规格、技术质量以及战术应用水平达到工业发达国家目前的水平。
我们相信在不久的将来,一个由**支持,研究所、企业和广大用户积极参与,以国际大市场需求为龙头,以高新技术为先导;以保护消防指战员生命,提高消防**的作战能力,减少火灾损失为目标的消防机器人产业一定会在我国蓬勃兴起。
我的兄弟遍天下
国际上较早开展消防机器人研究的是美国和原苏联,稍后,英国、日本、法国、德国等国家也纷纷开始研究该类技术。目前已有很多种不同功能的消防机器人用于救灾现场。
日本投入应用的消防机器人最多。80年代,日本研制了不少于5种型号的自动行驶灭火机器人,分别配备于大阪、东京、高石、太田、蒲田等消防部门,这类机器人以内燃机或电动机作为动力,配置驱动轮或履带式行驶机构,能爬坡、越障碍;装有较大喷射流量的消防*炮,能作俯仰和左右回转;装有气体检测仪器和电视监视设备;通过电缆或无线控制;控制距离最大为100m或150m。另一类机器人为侦察、抢险机器人,除装有气体检测仪器和电视监视器设备外,还装有机械手,能通过遥控处理危险物品。
目前,美国已研制出能依靠感觉信息控制的智能化救灾机器人,如1994年用于探测阿拉斯加州斯珀活火山的“但丁2号”,抓获杀人犯的 RM1-9型遥控消防机器人等。亚利桑诺州消防部门研制的消防机器人,装有破拆工具和消防水*,能一边破拆,一边喷射灭火。
英国智能化保安公司生产的 RO-VEH遥控消防车已装备于中部和西部消防部门,配置为履带式或轮式行驶机构,能爬楼梯,通过电缆供电或自携蓄电池供电。装有消防水炮、摄像机或热像仪,采用有线控制方式。1985年英国中西部消防部门和 F irma SAS公司联合研制的机器人消防车,用 H unterⅢ汽车改装而成,装有双臂,水*,探测器(温度、化学物质、辐射等)、工业电视摄像机、红外线装置。机械手用来启闭阀门、搬移物品或开门等。
原苏联彼得拉拖拉机厂与内务部消防科研所共同研制的消防机器人具有视觉功能,装有消防水*、光电探头和工业电视摄像机等。
国际上对消防机器人的研究可分为三个阶段(三代),第一代是程序控制消防机器人,第二代是具有感觉功能的消防机器人,第三代是智能化消防机器人。目前,工业发达国家正在加快开发具有不同功能的实用型的第二代消防机器人和第三代低级智能化消防机器人,着手研究第三代高级智能机器人。一些工业发达国家把研究开发消防机器人列入国家技术发展规划,将它作为经济发展的一个重要保证手段。
消防机器人显身手
世界上一些国家研制的消防机器人已形成一个大家族。在这大家族中有各种各样的消防机器人,其中主要有灭火机器人,火场侦察机器人,危险物品泄漏探测机器人,破拆抢险机器人,救人机器人等。这些消防机器人可用来代替消防队员在高温、强热辐射、浓烟、地形复杂、障碍物多、化学腐蚀、易燃易爆等恶劣环境中进行火场侦察、化学危险品探测、灭火、冷却、洗消、破拆、救人、搬移物品、堵漏、启闭阀门等作业。
近年来,在国家科学技术部的组织下,我国公安科研人员通过国家“863”计划项目,已研制出具有国际先进水平的消防机器人。该消防机器人由履带(轮子)行走机构、远控消防泡沫(水)炮灭火系统、可燃和有毒气体探测系统、温度和辐射热探测系统、远程图像监测传输系统、计算机远程控制系统、专家辅助决策系统、正压防爆系统、水喷雾冷却自卫系统、照明警报系统等组成。
它担负的主要任务是:1、可在消防**和其他救灾人员的遥控下,爬坡涉水或翻越障碍物,自行进入化学救援和火灾扑救现场的关键区域,用自身携带的化学侦检设备对区域内的有毒和可燃气体进行探测,并将探测结果反馈给后方的救灾人员,或用自身携带的彩色摄像机将火灾现场的图像信号传给后方,以便救灾人员对救援工作的展开、装备的配备、人员的防护等作出科学、及时的决策;2、可用自身携带的大流量远控消防炮,对火灾部位进行泡沫喷射灭火或进行喷水冷却保护;3、在进行化学有害物质泄漏事故的处置过程中,消防机器人可对大面积流淌或空气进行喷射水雾洗消和稀释。在执行这些任务的同时,它具有水喷雾冷却自卫功能,可在高温和强辅射热的环境中长时间地工作;它还具有相应的隔爆功能,能在充满有毒气体和易爆气体的环境中安全可靠地工作。
机器人都有什么功能?
机器人就是模仿人的动作的机器。机器人有“智能”,能自动完成各种操作和做各种动作。机器人由电脑、传感器、机械手、行走装置组成。机器人的外形并不很像人,但可以代替人做事。
机器人用机械手可以装配机器、焊接工件、搬东西、从事农村劳动、做家务劳动、画画、写字、打牌、下棋,机器人可以像人那样行走,在水中游动,在山地上爬行,在太空中行走,在核电站工作。
移动机器人是工业机器人的一种类型,它由计算机控制,具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能。它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的搬运、传输等,同时可在车站、机场、邮局作为运输工具。
施肥机器人会从不同土壤的实际情况出发,适量施肥。它的准确计算合理地减少了施肥的总量,降低了农业成本。由于施肥科学,使**水质得以改善。
真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人,主要应用于半导体工业中。
洁净机器人是一种在洁净环境中使用的工业机器人。随着生产技术水平不断提高,其对生产环境的要求也日益苛刻,很多现代工业产品生产都要求在洁净环境进行,洁净机器人是洁净环境下生产需要的关键设备。
高级智能机器人和初级智能机器人一样,具有感觉、识别、推理和判断能力,同样可以根据外界条件的变化,在一定范围内自行修改程序。所不同的是,修改程序的原则不是由人规定的,而是机器人自己通过学习,总结经验来获得修改程序的原则。
救护机器人能够将受伤人员转移到安全地带。它装有橡胶履带,最高速度为每小时4000米。它不仅有信息收集装置,如电视摄像机、易燃气体检测仪、超声波探测器等。机械手可将受伤人员举起送到救护平台上,为他们提供新鲜空气。
空间机器人是用于空间探测活动的特种机器人,它是一种低价位的轻型遥控机器人,可在行星的大气环境中导航及飞行。空间机器人的体积比较小,重量比较轻,抗干扰能力比较强。它的智能程度比较高,功能比较全。
礼仪机器人是靠手进行作业,靠脚实现移动,由脑来完成统一指挥,能够识别外界环境,对自身也有感知功能。这种机器人也称为自主机器人。
机器人