机器人的成长过程及未来发展

机器人的成长过程及未来发展

王泽京

（甘肃农业大学，兰州，730070）

摘要：综述了机器人的诞生、发展过程、种类及应用。根据当今机器人的发展现状设想了未来机器人的发展。

关键词：机器人；种类；应用；未来发展

The Growth Of Robot And Future Development

Wang Zejing

（Gansu Agricultural University,Lanzhou,730070）

Abstract：This paper gives an overall introduction of the birth、development type and implement of Robot ，According to the development state of today’s Robot and imaging the future development

Keywords：Robot；type；implement；future development

1．引言

在人类历史发展的长河中，种种困难、矛盾、问题不断涌现，大量新事物也随产生，而新事物的产生正好是克服困难、化解矛盾、解决问题的最好答案，机器人也不例外。随着科学技术的不断发展，人类为了把自己从危险、恶劣、繁重的工作环境中解放出来，以及现代战争的需求等原因，人类就想到制造一种机器来代替人们去完成本该由人类自己来完成的工作，机器人就这样诞生了。

从诞生到现在，短短几十年的发展，机器人技术的研究及应用趋向多元化，从太空到海洋、地面，从军用到民用、工业应用，无处不在机器人的身影，这也标志着机器人时代的到来。

2．机器人的诞生及定义

“机器人”这一概念它本身就意味着它不是一种普通的机器，而是具备人的某些能力，比如：会思考、会产生感情、能进化，但机器人的外形并不一定象人。“机器人”这一概念的来源还得提到一部科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》，这部作品是捷克作家雷尔·卡佩克于1920年发表的，基本剧情是这样的：罗萨姆公司把机器人作为人类生产的工业产品推向市场，让它去充当劳动力，以呆板的方式从事繁重的劳动，后来罗萨姆公司使机器人具有了感情，再工厂和家务劳动中机器人成了必不可少的成员，该剧预告了机器人的发展对人类社会的影响。在剧本中，卡佩克把捷克语“Robota”（农奴）写成了“Robot”（机器人），这就是“机器人”这一概念的来源，也是人类社会首次使用“机器人”这一概念[1]。

什么是机器人？也就是说我们怎样来给机器人下一个定义，怎样的机器才叫机器人？至今世界上还没有统一、公认、准确的定义。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，所不同的是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”；欧美国家认为机器人应该是：“由计算机控制的通过编程具有可以变更的多功能的自动机械”；日本学者认为：“机器人就是任何高级的自动机械”；而联合国标准化组织采纳了美国机器人协会（RIA：Robot Institute American）于1979年给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统”[2]。不管怎么说，总的来讲，机器人它就是一种在没有人直接参与的情况下，对自己所遇到的问题进行判断、分析、决策、处理和自动执行任务的机器。

随着机器人技术的快速发展，机器人已不仅仅局限在某一领域，而是多种学科交叉、多元化方向发展。机器人技术是一个国家高科技水平的重要标志和体现，受到人们的重视和关注。尤其是发达国家对机器人技术的研究和应用最为突出，特别是日本，它是机器人技术的领头军，而美国在军用机器人，特别是无人战机在国际上处于领先地位。我国对机器人的正真研究始于20世纪80年代，起步晚，从总体上看，远远落后于发达国家，但在某些技术上已进入世界先进行列。但我国的第一台机器人诞生于1700多年前，就是以诸葛亮为首的智慧群体的杰出发明——“木牛流马”[3]，这也可能就是世界上最早的机器人了吧。

3．机器人技术

机器人技术它不是单一的科学领域，它是人类最高科学技术的体现，它是一门综合性的大科学，它的发展需要不同领域的人员共同推进才能前进。特别是现代应用数学以及计算机技术的发展，对机器人技术的发展起到了举足轻重的作用。因此，机器人技术是综合了数学、计算机、控制理论、人工智能、仿生学、材料学、传感器技术以及艺术等多学科而形成的一个大科学，代表着人类科技的前沿，是当代科技技术发展的重要方向，也是国与国之间竞争的关键技术，为什么这样说？因为在不久的将来，机器人将进入千家万户，甚至离不开机器人，以及未来战争将是尖端技术的战争（主要是军用机器人的应用），谁掌握着机器人技术的前沿，谁就掌握着人类发展方向。

3．机器人的种类

4．1 工业机器人工业机器人是整个制造系统自动化的关键因素之一，也是当前机电光液结合的高科技产物。它主要用于机械制造、汽车工业、金属加工、电子工业、塑料成型等行业，例如：焊接机器人，喷漆机器人，装配机器人，直角坐标机器人，圆柱坐标机器人，极坐标机器人，关节机器人等，这些机器人一般都是由执行机构、控制系统、驱动系统组成[4]。日本KAW ASAKIV，YASKAW A，FANDC和瑞典ABB，德国KUKA，REIS等公司皆推出了次类产品[5]。工业机器人的发展基本上呈以下趋势：（1）高速度，高精度（2）小型化（3）标准化，模块化（4）模式识别（5）智能决策和推理。

4．2军用机器人机器人在军事上的应用，可以极大地提高作战效率，可以实时获得战地情况，甚至一台机器人就可以决定一场战争的胜败。因此，各国对军用机器人的研究越来越重视，尤其是美国最为典型，它是军用机器人研究和应用最为广泛的国家，各类军用机器人多达100多种，大部分已投入使用。阿富汗战争就是智能军用机器人的第一次实战使用。阿富汗战争后美国着手研制新一代机器人，伊拉克战争中，美国原本想在最后的巷战中使用这种高智能机器战斗员[6],这说明未来战争将是机器人的战争已势不可当，美国国防部甚至宣布即将组建机器人军队。现今军用机器人主要有：排爆机器人，如德国Telerob公司研制的MV4系列机器人，法