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现代机器人

科普小知识2022-12-25 23:59:51
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对现代机器人的研究始于20世纪中叶。它的技术背景是计算机和自动化的发展,以及原子能的开发和利用。自从1946年第一台数字电子计算机问世以来,计算机取得了惊人的进步,并朝着高速、大容量和低价格的方向发展。对大规模生产的迫切需求推动了自动化技术的进步。结果之一是1952年数控机床的诞生。数控机床相关控制和机械零件的研究为机器人的发展奠定了基础。另一方面,原子能实验室的恶劣环境需要一些操作机器来代替人类处理放射性物质。在这种背景下,美国原子能委员会氩研究所于1947年开发了遥控机械手,并于1948年开发了机械主从机械手。

工业机器人的概念是由德威尔于1954年首次提出并申请专利的。该专利的关键在于借助伺服技术控制机器人的关节,并用手教机器人运动。机器人可以记录和再现动作。这就是所谓的教学和复制机器人。几乎所有现有的机器人都采用这种控制方法。作为机器人产品(教学和复制)最早的实用模型,它是由AMF公司推出的“VERSTRAN”和由UNIMATION公司于1962年推出的“UNIMATE”。这些工业机器人的控制方法与数控机床相似,但它们的外观特征有很大的不同。它们主要由和人类相似的手和手臂组成。1965年,麻省理工学院的机器人团队展示了第一个带有视觉传感器的机器人系统,该系统能够识别和定位简单的积木。

1967年,日本成立了人工手研究所(现更名为仿生学研究所),同年,日本举行了第一次机器人学术会议。1970年,第一次工业机器人国际会议在美国举行。自1970年以来,机器人的研究得到了迅速而广泛的普及。1973年,辛辛那提米拉克隆公司的理查德·霍恩制造了第一个由小型计算机控制的工业机器人。它是液压驱动的,能举起45公斤的有效载荷。直到1980年,工业机器人才真正在日本流行起来,因此被称为“机器人的第一年”随后,工业机器人在日本得到了极大的发展,日本因此赢得了“机器人王国的美称”。

随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展,机器人的功能和技术水平都有了很大的提高。移动机器人及其视觉和触摸技术是典型的代表。由于这些技术的发展,机器人的概念得到了扩展。在20世纪80年代,具有感觉、思考、决策和行动能力的系统被称为智能机器人,这是一个广义的概念。这一理念不仅指导了机器人技术的研究和应用,也为机器人技术的深入和广泛发展提供了巨大的空间。水下机器人、空间机器人、空中机器人、地面机器人、微型和小型机器人以及其他各种用途的机器人相继问世,许多梦想已经成为现实。机器人技术(如传感技术、智能技术、控制技术等。)扩散并渗透到各个领域,形成各种新机器——机器人机器。目前,与信息技术的互动和融合产生了“软件机器人”和“网络机器人”的名称,这也显示了机器人的创新活力。