一、機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀和未來展望

機(jī)器人的開展現(xiàn)狀和未來展望—陳黃祥機(jī)器人研究所所長(zhǎng)〔研究方向：智能機(jī)器人表演、創(chuàng)新能力研究〕機(jī)器人秀第一門戶網(wǎng)QQ：704558285那么什么是機(jī)器人呢?

人們一般的理解，機(jī)器人是具有一些類似人的功能的機(jī)械電子裝置或者叫自動(dòng)化裝置，它仍然是個(gè)機(jī)器。特點(diǎn)是：

感知功能行走功能可以編程它是人造的機(jī)器或機(jī)械電子裝置，所以這個(gè)機(jī)器人仍然是個(gè)機(jī)器。人們提出來機(jī)器人的定義是能夠感知環(huán)境，能夠?qū)W習(xí)、有情感和對(duì)外界一種邏輯判斷思維的這種機(jī)器。

要開展機(jī)器人的三個(gè)理由一：機(jī)器人干人不愿意干的事〔有毒的、有害的、高溫的或危險(xiǎn)的，這樣的環(huán)境〕。二：機(jī)器人可以干人不好干的活〔比方說在汽車生產(chǎn)線上我們看到工人天天拿著一百多公斤的焊鉗,一天焊幾千個(gè)點(diǎn)，就重復(fù)性的勞動(dòng)，一方面他很累，但是產(chǎn)品的質(zhì)量仍然很低〕。三：機(jī)器人干人干不了的活〔比方說人們對(duì)太空的認(rèn)識(shí)，人上不去的時(shí)候，叫機(jī)器人上天，上月球，以及到海洋，進(jìn)入到人體的小機(jī)器人，以及在微觀環(huán)境下，對(duì)原子分子進(jìn)行搬遷的機(jī)器人，都是人們不可達(dá)的工作〕。

阿西莫夫的機(jī)器人定律

一、機(jī)器人不得傷害人類，或看到人類受到傷害而袖手旁觀；二、在不違反第一定律的前提下，機(jī)器人必須絕對(duì)服從人類給與的任何命令；三、在不違反第一定律和第二定律的前提下，機(jī)器人必須盡力保護(hù)自己。

1、1機(jī)器人在國(guó)內(nèi)和國(guó)際的應(yīng)用我國(guó)機(jī)器人開展情況開始于20世紀(jì)70年代后期〔當(dāng)時(shí)我們?cè)趪?guó)家北京舉辦一個(gè)日本的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品展覽會(huì)，在這個(gè)會(huì)上有兩個(gè)產(chǎn)品，一個(gè)是數(shù)控機(jī)床，一個(gè)是工業(yè)機(jī)器人〕在七五、八五、九五、十五將近這二十年的開展，開展最迅速的時(shí)候，是在1986年我們國(guó)家成立了863方案是高技術(shù)開展方案，就將機(jī)器人技術(shù)作為一個(gè)重要的開展的主題，國(guó)家投入將近幾個(gè)億的資金開始進(jìn)行了機(jī)器人研究，使得我們國(guó)家在機(jī)器人這一領(lǐng)域得到很快地、迅速地開展。

目前我們國(guó)家比較有代表性的研究，有工業(yè)機(jī)器人，水下機(jī)器人，空間機(jī)器人，核工業(yè)的機(jī)器人，都在國(guó)際上應(yīng)該處于領(lǐng)先水平，總體上我們國(guó)家與興旺國(guó)家相比，還存在很大的差距，但是在上述這些水下、空間、核工業(yè)，一些特殊機(jī)器人方面，我們?nèi)〉昧撕芏嘤刑厣难芯砍删汀?/p>

像日本，機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，一般的工廠已經(jīng)用機(jī)器人進(jìn)行生產(chǎn)。而在我們國(guó)內(nèi)，一般的工廠還不是用得很多，只有比較先進(jìn)的工廠或者是外資企業(yè)使用機(jī)器人。而從研究的角度來說，差距較應(yīng)用方面小一些。國(guó)際上目前研究的課題，國(guó)內(nèi)的研究人員也有涉及，甚至在某些方面還比國(guó)外超前。

國(guó)內(nèi)機(jī)器人公司代表沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份首鋼莫托曼機(jī)器人北京博創(chuàng)科技北京森漢科技上海英集思機(jī)器人北京智能佳機(jī)器人上海未來伙伴機(jī)器人廣州中鳴機(jī)器人深圳市中科鷗鵬智能科技行走機(jī)器人——2009年1月8日，北京郊區(qū)農(nóng)民吳玉祿〔音譯〕在自家附近操作由他自制的行走機(jī)器人拉著的人力車溜達(dá)。這款機(jī)器人是熱衷于創(chuàng)造創(chuàng)造的吳玉祿制造的最新、最大的機(jī)器人。他用從垃圾堆撿來的金屬絲、金屬片、螺絲釘和釘子等為材料，從1986年就開始制造機(jī)器人。目前我們與森漢合作研發(fā)

的機(jī)器人-8S人形機(jī)器人我國(guó)對(duì)機(jī)器人的分類我國(guó)的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機(jī)器人分為兩大類：即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人：是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。特種機(jī)器人：是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并效勞于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人，包括：效勞機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。在特種機(jī)器人中，有些分支開展很快，有獨(dú)立成體系的趨勢(shì)，如效勞機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、微操作機(jī)器人等。目前，國(guó)際上的機(jī)器人學(xué)者，從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類：制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的效勞與仿人型機(jī)器人，這和我國(guó)的分類是一致的。機(jī)器人在汽車行業(yè)應(yīng)用最多

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)開展到今天，國(guó)人比較關(guān)注機(jī)器人在工廠上的應(yīng)用?，F(xiàn)階段關(guān)注得比較多的還是效勞性機(jī)器人。像炒菜機(jī)器人、保安機(jī)器人、助老助殘機(jī)器人等與日常生活比較密切的機(jī)器人，已經(jīng)成為新寵。據(jù)悉，相對(duì)于效勞性的機(jī)器人來說，工廠里運(yùn)用機(jī)器人的比例相對(duì)較高。

在國(guó)內(nèi)，機(jī)器人在汽車生產(chǎn)上應(yīng)用得最多，任何一家汽車工廠都需要機(jī)器人，不管是國(guó)內(nèi)制造的機(jī)器人還是國(guó)外進(jìn)口的機(jī)器人，汽車的零件裝配、噴漆都需要機(jī)器人。

日本機(jī)器人開展日本，戰(zhàn)后以后開始進(jìn)行汽車的工業(yè)，那么這時(shí)候由于它人力的缺乏，它迫切需要一種機(jī)器人來進(jìn)行大批量的制造，提高生產(chǎn)效率降低人的勞動(dòng)強(qiáng)度，這是從社會(huì)開展需求本身的一個(gè)需求。另一方面它也是生產(chǎn)力開展的需求的必然結(jié)果，也是人類自身開展的必然結(jié)果。日本政府一方面在經(jīng)濟(jì)上采取了積極的扶植政策，鼓勵(lì)開展和推廣應(yīng)用機(jī)器人，從而更進(jìn)一步激發(fā)了企業(yè)家從事機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的積極性。按照日本產(chǎn)業(yè)機(jī)器人工業(yè)會(huì)常務(wù)理事米本完二的說法：“日本機(jī)器人的開展經(jīng)過了60年代的搖籃期，70年代的實(shí)用期，到80年代進(jìn)人普及提高期?！辈⒄桨?980年定為“產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的普及元年”，開始在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)廣泛推廣使用機(jī)器人。日本在汽車、電子行業(yè)大量使用機(jī)器人生產(chǎn)，使日本汽車及電子產(chǎn)品產(chǎn)量猛增，質(zhì)量日益提高，而制造本錢那么大為降低。從而使日本生產(chǎn)的汽車能夠以價(jià)廉的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)進(jìn)軍號(hào)稱“汽車王國(guó)”的美國(guó)市場(chǎng)，并且向機(jī)器人誕生國(guó)出口日本產(chǎn)的實(shí)用型機(jī)器人。此時(shí)，日本價(jià)廉物美的家用電器產(chǎn)品也充滿了美國(guó)市場(chǎng)……這使“山姆大叔”懊悔不已。日本由于制造、使用機(jī)器人，增大了國(guó)力，獲得了巨大的好處，迫使美、英、法等許多國(guó)家不得不采取措施，奮起直追?！癆SIMO”是本田公司開發(fā)的雙腳步行機(jī)器人，于2000年11月首次在橫濱國(guó)際和平會(huì)議中心舉行的機(jī)器人展示會(huì)上亮相。2004年12月，本田公司曾改進(jìn)過“ASIMO”的性能，增加了它的關(guān)節(jié)和馬達(dá)，使其可以以每小時(shí)3公里的速度小跑，而且將其身高也由最初的1．1米提高到1．3米，體型猶如一個(gè)8歲小男孩。據(jù)日本《東京新聞》14日?qǐng)?bào)道，這次采用的新技術(shù)可以使它分析人走路時(shí)是如何保持平衡的，不僅時(shí)速增加了一倍，而且雙足離地時(shí)仍能保持穩(wěn)定的姿勢(shì)。ASIMO=Advanced〔新世紀(jì)〕Step〔進(jìn)入〕Innovative〔創(chuàng)新〕MObility〔移開工具〕新型“阿西莫”機(jī)器人身高130厘米，體重54公斤，能以時(shí)速6公里的速度跑步前進(jìn)，還能以每小時(shí)5公里的速度、按半徑2．5米的路線盤旋跑動(dòng)。新型“阿西莫”在跑步過程中雙腳同時(shí)離地時(shí)，能控制自身姿勢(shì)的傾斜，使跑步速度提高到以往型號(hào)的兩倍。在盤旋跑動(dòng)時(shí)，它能根據(jù)離心力的大小，將身體的重心向內(nèi)側(cè)傾斜，從而實(shí)現(xiàn)高速盤旋跑動(dòng)。

阿西莫2006年最新版的阿西莫，具備人工智能?？梢灶A(yù)先設(shè)定動(dòng)作，還能依據(jù)人類的聲音，手勢(shì)等指令從事相應(yīng)動(dòng)作，此外，它還具備根本的記憶與辨識(shí)能力。身高130厘米，體重54公斤，“阿西莫”看上去很像一個(gè)身穿太空服的小朋友。接下來的幾年中，“阿西莫”每次亮相都要向人們展示自己的新本領(lǐng)。跑步、端盤子、推小車、跳舞等高難度動(dòng)作都被他一一拿下。多才多藝的“阿西莫”甚至還能指揮一個(gè)樂隊(duì)演奏。近幾年，研究人員那么將對(duì)“阿西莫”的研究重心逐漸轉(zhuǎn)向智能控制方向。去年，“阿西莫”展示了它的“讀心術(shù)”，控制人員只需思考一個(gè)“舉起右手”的指令，“阿西莫”就能通過分析控制人員的腦電波和大腦中血流變化的數(shù)據(jù)，“讀懂”接收到的命令，并作出相應(yīng)的動(dòng)作。研究人員希望，“阿西莫”能夠在未來掌握更多與人溝通的本領(lǐng)，從而應(yīng)用到實(shí)現(xiàn)照看老人、孩子，代人做家務(wù)等家庭效勞之中。阿西莫在2000年的10月31日，首次出現(xiàn)在世人眼前。他最愛跳舞，身段比真人跳的機(jī)械舞更柔軟，阿西莫能以每小時(shí)6公里的速度奔跑，也能把飲料平穩(wěn)而準(zhǔn)確的放在桌上。

如今進(jìn)化版的阿西莫已經(jīng)進(jìn)步到能分析人類思考模式，透過腦波訊號(hào)的傳送，幾秒后他能正確理解人類的指令。

阿西莫十歲了HAL機(jī)器人——2008年11月12日，東京北的筑波大學(xué)，西班牙索菲亞皇后和胡安·卡洛斯國(guó)王以及日本的明仁天皇和美智子皇后正在觀看身穿機(jī)器人裝備HAL〔“混合式輔助義肢”的縮寫〕的人員進(jìn)行表演。這種機(jī)器人可以提起30公斤的大米袋。人形機(jī)器人——2008年11月25日，日本西部大阪大學(xué)，三菱重工業(yè)公司出品的人形機(jī)器人“假設(shè)丸”正在進(jìn)行表演。圖中右邊的機(jī)器人名為“桃子”，左邊的機(jī)器人名為“武雄”，它們正在參加世界上首次人機(jī)結(jié)合實(shí)驗(yàn)話劇表演，話劇劇本由日本劇作家平田織佐撰寫。保安機(jī)器人——日本東京工業(yè)大學(xué)的一名學(xué)生在2009年3月3日舉行的東京平安展上，展示了一個(gè)保安機(jī)器人“bino3”的模型?！癰ino3”有4只眼，這4只眼分別是2個(gè)廣角立體攝像頭和2個(gè)電傳照相立體攝像頭，這個(gè)機(jī)器人能非常平穩(wěn)地追蹤目標(biāo)或者入侵者。奏樂機(jī)器人——2008年5月4日豐田汽車公司的機(jī)器人在陳列室中正在演奏樂器。

美國(guó)的機(jī)器人開展在1962年就研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，比起號(hào)稱“機(jī)器人王國(guó)”的日本起步至少要早五六年。70年代后期，美國(guó)政府和企業(yè)界雖有所重視，但在技術(shù)路線上仍把重點(diǎn)放在研究機(jī)器人軟件及軍事、宇宙、海洋、核工程等特殊領(lǐng)域的高級(jí)機(jī)器人的開發(fā)上。進(jìn)入80年代之后，美國(guó)才感到形勢(shì)緊迫，政府和企業(yè)界才對(duì)機(jī)器人真正重視起來，政策上也有所表達(dá)，一方面鼓勵(lì)工業(yè)界開展和應(yīng)用機(jī)器人，另一方面制訂方案、提高投資，增加機(jī)器人的研究經(jīng)費(fèi)，把機(jī)器人看成美國(guó)再次工業(yè)化的特征，使美國(guó)的機(jī)器人迅速開展。80年代中后期，隨著各大廠家應(yīng)用機(jī)器人的技術(shù)日臻成熟，第一代機(jī)器人的技術(shù)性能越來越滿足不了實(shí)際需要，美國(guó)開始生產(chǎn)帶有視覺、力覺的第二代機(jī)器人，并很快占領(lǐng)了美國(guó)60％的機(jī)器人市場(chǎng)。具體表現(xiàn)在：〔1〕性能可靠，功能全面，精確度高；〔2〕機(jī)器人語(yǔ)言研究開展較快，語(yǔ)言類型多、應(yīng)用廣，水平高居世界之首；〔3〕智能技術(shù)開展快，其視覺、觸覺等人工智能技術(shù)已在航天、汽車工業(yè)中廣泛應(yīng)用；〔4〕高智能、高難度的軍用機(jī)器人、太空機(jī)器人等開展迅速，主要用于掃雷、布雷、偵察、站崗及太空探測(cè)方面。經(jīng)過30多年的開展，美國(guó)現(xiàn)已成為世界上的機(jī)器人強(qiáng)國(guó)之一，根底雄厚，技術(shù)先進(jìn)。綜觀它的開展史，道路是曲折的，不平坦的?！按蠊贰睓C(jī)器人由美國(guó)武器合約商波士頓動(dòng)力公司〔BostonDynamics〕研發(fā)的一套科技含量非常高的裝置——“大狗”(BigDog)運(yùn)輸機(jī)器人。它高約1米，重75kg采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。有四只強(qiáng)有力的腿，每條腿有三個(gè)靠傳動(dòng)裝置提供動(dòng)力的關(guān)節(jié)，并有一個(gè)“彈性”關(guān)節(jié)。這些關(guān)節(jié)由一個(gè)機(jī)載計(jì)算機(jī)處理器控制。它體內(nèi)裝有維持機(jī)身平衡的回轉(zhuǎn)儀，內(nèi)力傳感器等，可探測(cè)到地勢(shì)變化，根據(jù)情況做出調(diào)整。它的最高負(fù)載量可達(dá)340磅，以每小時(shí)4英里的速度行走，而且可在丘陵地形上攀登前行，全靠本身的立體視覺系統(tǒng)或遠(yuǎn)程遙控器確認(rèn)路徑。即使是挨上重重的一腳，它也能馬上恢復(fù)。在光滑的冰上行走時(shí)它數(shù)次幾乎摔倒，但最終都保持住了平衡狀態(tài)。應(yīng)付不同地形的能力，它能沿著陡峭的山坡爬上去爬下來，在多石、泥濘和雪地上行走。視頻的末尾顯示了它的超強(qiáng)跳躍能力，可以跳躍腳下差不多1米寬的距離。0.4536公斤〔kg〕，也就是0.9072斤1.60931公里1.2機(jī)器人的應(yīng)用分類軍用機(jī)器人：

◆地面軍用機(jī)器人

◆無(wú)人機(jī)◆水下機(jī)器人

◆空間機(jī)器人

民用機(jī)器人：

◆工業(yè)機(jī)器人

◆效勞機(jī)器人

◆娛樂機(jī)器人

◆類人機(jī)器人

◆農(nóng)業(yè)機(jī)器人

應(yīng)用到日常生活是開展趨勢(shì)

機(jī)器人的應(yīng)用逐漸轉(zhuǎn)移到新的領(lǐng)域，例如效勞業(yè)。針對(duì)家庭效勞方面，要求機(jī)器人必須要好用，對(duì)人有真正的幫助。而現(xiàn)在的機(jī)器人離這個(gè)要求還有一定的距離。機(jī)器人要真正為人效勞，成為人類的好朋友，還要走一段比較長(zhǎng)的路。

但將機(jī)器人應(yīng)用到人類日常生活中，是未來開展的必然趨勢(shì)。將來可能會(huì)變成機(jī)器人時(shí)代，相信會(huì)有這么一個(gè)現(xiàn)象出現(xiàn)：機(jī)器人進(jìn)家庭，機(jī)器人進(jìn)學(xué)校，中國(guó)現(xiàn)在正處于邁向機(jī)器人時(shí)代的過程中。

參加機(jī)器人研究和競(jìng)賽的好處1、最好的學(xué)習(xí)提高的時(shí)機(jī)—用研究的心態(tài)學(xué)習(xí)?！矐B(tài)度〕2、團(tuán)隊(duì)溝通和共同協(xié)作能力?！矠槿恕?、工程的財(cái)務(wù)、采購(gòu)、管理、設(shè)計(jì)規(guī)劃能力?！矠槭隆?、機(jī)器人技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)?！布夹g(shù)〕5、向高手學(xué)習(xí)交流的時(shí)機(jī)?！矊W(xué)習(xí)交流的時(shí)機(jī)〕6、就業(yè)容易?！参磥黹_展，前途無(wú)量?！硻C(jī)器人的未來展望第一代機(jī)器人：示教再現(xiàn)型機(jī)器人。它是通過一個(gè)計(jì)算機(jī)，來控制一個(gè)多自由度的一個(gè)機(jī)械，通過示教存儲(chǔ)程序和信息，工作時(shí)把信息讀取出來，然后發(fā)出指令，這樣的話機(jī)器人可以重復(fù)人當(dāng)時(shí)示教的結(jié)果，再現(xiàn)出這種動(dòng)作，比方說汽車的點(diǎn)焊機(jī)器人。第二代機(jī)器人：帶感覺的機(jī)器人，這種帶感覺的機(jī)器人是類似人在某種功能的感覺，比方說力覺、觸覺、滑覺、視覺、聽覺