人工智能与机器人教学教材

人工智能与机器人11.机器人定义的三个共有属性是：有类人的功能、根据人的编程能自动的工作、人造的机器或机械电子装置。

2.简述机器人的发展史？1954年美国人（George C. Devol）乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人，并在1956年获得美国专利。

1959年德沃尔与美国发明家约瑟夫·英格伯格联手制造出第一台工业机器人。

1960年，Conder公司购买专利并制造了样机。

1961年，Unimation公司（通用机械公司）成立，生产和销售了第一台工业机器“Unimate”，即万能自动之意。

1962年，美国万能自动化（Unimation）公司的第一台机器人Unimate在美国通用汽车公司（GM）投入使用标志着第一代机器人的诞生。

1963年麦卡锡则开始在机器人中加入视觉传感系统。

1965年 MIT推出了世界上第一个带有视觉传感器。

1967年， Unimation公司第一台喷涂用机器人出口到日本川崎重工业公司。

1968年，第一台智能机器人Shakey在斯坦福研究所诞生。

1972年，IBM公司开发出直角坐标机器人。

1973年，Cincinnati Milacron公司推出T3型机器人。

1978年，第一台PUMA机器人在Unimation公司诞生1998年世界著名玩具厂商丹麦乐高(LEGO)公司推出机器人(Mind-storms)套件，让机器人制造变得跟搭积木一样，1999年日本索尼公司推出犬型机器人爱宝(AIBO)。

2002年5月2日本田制造的名叫阿西（Asimo）四英尺高的白色机器人摇响开市铃声，摇响了机器智能时代的开始。

2006年6月，微软公司推出基于Windows的开发环境，用于构建面向各种硬件平台的软件---Microsoft Robotics Studio，试图实现机器人统一的标准或平台。

2010年10月17日日本产业技术综合研究所近日开发出一款可以学习和模仿人类唱歌的美女机器人。

”。

3.机器人按发展水平分为几类？示教再现型机器人感觉判断型机器人智能机器人4.机器人按驱动方式为几类？液压机器人、气压机器人、电动机器人。

5.机器人生产线是指由若干机器人工作站和物流系统组成的用以完成多项复杂作业的生产体系。

6.我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。

7.与机器人相关学科：数学，物理学，理论力学，材料力学，流体力学（液压、气动），机械学，自动控制，电子与通讯，仿生学，人工生命等，还有计算机，单片机，C语言、C++、汇编语言等等。

其中自动控制技术和人工智能技术这两种技术是机器人科学技术的基础。

8.机器人化机器是指在传统机械中引入机器人技术，使其具有机器人的功能。

9.机器人三定律是什么？机器人不得伤害人类，或看到人类受到伤害而袖手旁观。

在不违反第一定律的前提下，机器人必须绝对服从人类给与的任何命令。

在不违反第一定律和第二定律的前提下，机器人必须尽力保护自己。

10.机器人学是关于研究、设计、制造和应用机器人的一门科学。

11.863计划自动化技术领域包括“计算机集成制造系统主题” 与“智能机器人主题”两个主题。

12.示教再现型机器人按示教方式分为直接示教和控制面板示教。

13.机器人的应用前景：1）机器人将更加广泛地代替人从事各种生产作业；2）机器人将成为人类探索与开发宇宙、海洋和地下未知世界的有力工具；3）机器人将在未来战争中发挥重要作用；4）机器人将用于提高人类健康水平与生活质量在医疗、服务、娱乐等发挥作用。

14.写出以下几种机器人坐标结构的名称。

直角坐标结构机器人柱面坐标结构机器人球面坐标结构机器人垂直多关节机器人水平多关节机器人2、智能的解释：指人的智慧和行动能力。

指智谋与才能。

3、2、智能的特征：4、1.感知能力：通过视觉、听觉、触觉、嗅觉等感觉器官感知外部世界的能力。

5、2.记忆与思维能力：（1）逻辑思维（抽象思维）（借助于概念、判断、推理反映现实的思维；（2）形象思维（直感思维）（是用直观形象和表象解决问题的思维）；（3）顿悟思维（灵感思维）6、3. 学习能力：学习既可能是自觉的、有意识的，也可能是不自觉的、无意识的；既可以是有教师指导的，也可以是通过自己实践的。

7、 4. 行为能力（表达能力）人们的感知能力：用于信息的输入。

行为能力：信息的输出。

8、3、智能的分类：9、根据加德纳的多元智能理论，人类的智能可以分成七个范畴：10、 1）.语言智能：政治家、律师、编辑、记者等。

11、 2）.逻辑智能：科学家、会计师、软体研发等。

12、 3）.空间智能：建筑师、摄影师、画家、飞行员等。

13、 4）.身体运动智能：运动员、演员、舞蹈家等。

14、 5）.音乐智能：歌唱家、作曲家、指挥家等。

15、 6）.人际智能：外交家、领导者、推销等。

16、 7）.自我认知智能：哲学家、政治家、思想家、心理学家等。

17、 8）.自然认知智能：天文学家、地质学家、考古学家等。

18、4、人工智能的定义：人工智能是研究人类智能活动的规律，构造具有一定智能的人工系统，研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作，也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。

人工智能是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。

它的主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智能功能，并开发相关理论和技术。

19、5、人工智能的发展过程人工智能经历了三次飞跃阶段：20、第一次是实现问题求解,代替人完成部分逻辑推理工作,如机器定理证明和专家系统;第二次是智能系统能够和环境交互,从运行的环境中获取信息,代替人完成包括不确定性在内的部分思维工作,通过自身的动作,对环境施加影响,并适应环境的变化,如智能机器人;第三次是智能系统,具有类人的认知和思维能力,能够发现新的知识,去完成面临的任务,如天文、海底、人工神经智能网络等未知领域。

21、6、我国自1978年开始把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究课题。

1981年成立了中国人工智能学会。

22、7、人工智能学科研究的主要内容包括：知识表示、机器感知、机器思维、机器行为、模式识别、机器人学、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。

23、8、模式识别包括：指纹识别、人脸识别、语音识别、文字识别、图像识别24、、车牌识别。

25、9、人工智能主要研究领域：1. 自动定理证明2. 博弈3. 模式识别4. 专家系统 5. 机器人 6. 机器视觉 7. 自然语言理解8. 自动程序设计9. 智能信息检索 10. 数据挖掘与知识发现11. 组合优化问题 12. 人工神经网络 13. 分布式人工智能 14. 智能管理与智能决策 15. 智能控制 16. 智能仿真 17. 智能CAD 18.智能CAI 19. 智能操作系统 20. 智能多媒体系统 21. 智能计算机系统 22. 智能通信 23. 智能网络系统26、10、简述人工智能的研究经历了以下几个阶段：27、第一阶段：50年代人工智能的兴起和冷落28、人工智能概念首次提出后，相继出现了一批显著的成果，如机器定理证明、跳棋程序、通用问题s求解程序、LISP表处理语言等。

但由于消解法推理能力的有限，以及机器翻译等的失败，使人工智能走入了低谷。

这一阶段的特点是：重视问题求解的方法，忽视知识重要性。

29、第二阶段：60年代末到70年代，专家系统出现，使人工智能研究出现新高潮30、 DENDRAL化学质谱分析系统、MYCIN疾病诊断和治疗系统、PROSPECTIOR探矿系统、Hearsay-II语音理解系统等专家系统的研究和开发，将人工智能引向了实用化。

并且，1969年成立了国际人工智能联合会议（International Joint Conferences on Artificial Intelligence即IJCAI）。

31、第三阶段：80年代，随着第五代计算机的研制，人工智能得到了很大发展32、日本1982年开始了“第五代计算机研制计划”，即“知识信息处理计算机系统KIPS”，其目的是使逻辑推理达到数值运算那么快。

虽然此计划最终失败，但它的开展形成了一股研究人工智能的热潮。

33、第四阶段：80年代末，神经网络飞速发展34、 1987年，美国召开第一次神经网络国际会议，宣告了这一新学科的诞生。

此后，各国在神经网络方面的投资逐渐增加，神经网络迅速发展起来。

35、第五阶段：90年代，人工智能出现新的研究高潮36、由于网络技术特别是国际互连网的技术发展，人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究。

不仅研究基于同一目标的分布式问题求解，而且研究多个智能主体的多目标问题求解，将人工智能更面向实用。

另外，由于Hopfield多层神经网络模型的提出，使人工神经网络研究与应用出现了欣欣向荣的景象。

人工智能已深入到社会生活的各个领域。

37、ＩＢＭ公司“深蓝”电脑击败了人类的世界国际象棋冠军，美国制定了以多Agent系统应用为重要研究内容的信息高速公路计划，基于Agent技术的Softbot(软机器人)在软件领域和网络搜索引擎中得到了充分应用，同时，美国Sandia实验室建立了国际上最庞大的“虚拟现实“实验室，拟通过数据头盔和数据手套实现更友好的人机交互，建立更好的智能用户接口。

图像处理和图像识别，声音处理和声音识别取得了较好的发展，IBM公司推出了ViaVoice声音识别软件，以使声音作为重要的信息输入媒体。

国际各大计算机公司又开始将“人工智能”作为其研究内容。

人们普遍认为，计算机将会向网络化、智能化、并行化方向发展。

二十一世纪的信息技术领域将会以智能信息处理为中心。

38、11、智能机器人：39、以人工智能靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。

40、 1.有“大脑”，在脑中起作用的是中央计算机。

具有编程能力的中央控制器。

41、 2. 有内部信息传感器和外部信息传感器，感知外部世界，安排自己的工作。

42、 3.理解人类语言，分析出现的情况，调整自己的动作以达到操作者所提出的要求，拟定所希望的动作，43、12、智能机器人具备三个要素44、智能机器人大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素：45、一是感觉要素，用来认识周围环境状态；46、二是运动要素，对外界做出反应性动作；47、三是思考要素，根据感觉要素所得到的信息，思考出采用什么样的动作。

48、13、三种智能程度不同的智能机器人49、 1.传感型机器人：又称外部受控机器人。