《拆弹部队》中的排爆机器人

一、《拆弹部队》中的排爆机器人

该机器人原本由iRobot公司制造，名为Packbot，在美军中拆胡轮用于排爆和扫雷做芹。该机器人长约70厘米，采用轮式移动设计，部分型号还备有机关枪。虽然它能够自动完成一些任务，但大部分时间还需要士兵进行遥控。Packbot的遥控器实际就是用普通的游戏手柄改装而来，并通过一台笔记本电脑屏幕监旅信控机器人拍到的画面。

问题在于，由于手柄的控制比较复杂，士兵们经常要把注意力集中在手指操作上，容易忽略屏幕上的画面细节，漏掉**危险的蛛丝马迹。David Bruemmer称，测试显示士兵的90%注意力都集中在如何操纵机器人上，无法把眼睛聚焦在监视器上。

有了Wiimote，情况就完全不同了。由于Wiimote可以将运动直观转换为遥控信号，士兵能够更加轻松的控制机器人，把更多注意力放在观察画面上。他们还设计了一套软件，当机器人发现重要信息（如建筑物内的被困者）时，可直接触发Wiimote开始震动。

于此同时，这项计划还将iPhone也拉入了军用范畴，士兵在也不需要携带沉重的军用笔记本。开发者希望将机器人拍摄的视频信号直接传输到iPhone屏幕上，其触摸屏也能够实现对机器人的轻松控制。

二、国外服务机器人的研究现状

很多科技强国都非常重视服务机器人产业的发展，如在美国、日本、欧洲等发达国家和地区，相关科研人员一直在对服务机器人进行着探索研究，将智能技术、传感技术、生物技术等高科技成果应用在服务机器人上，使得服务机器人得到了快速发展。下面对服务机器人在一些国家的发展状况进行简要分析。

日本一直重视机器人技术的发展，对服务机器人的研究取得了很多显著成果，其技术水平和制造水平在全世界范围内都很有影响力。当然，这与日本政府对服务机器人研究发展的重视程度以及日本国内老龄化现象严重有着密不可分的关系。近年来日本研制出的GeminoidF机器人是其杰出代表，它是很多高新技术的结晶，可以做出很多类似于人的动作，如眨眼睛、说话聊天、对人微笑等。有关数首兄据显示，2005年，机器人行业在日本国民经济中有高达7601亿日元的产值，而且在过去的10年中，这一数据一直呈上升趋势，在2015年，其产业用机器人产值总量成功突破了1万亿日元。有关人士预计，到2020年日本全国以服务型机器人为代表的机器人产业将会达到2．8万亿日元的产值。仅从数据分析可知，服务机器人产业在日本经济体系中扮演着相当重要的角色。

美国是世界上最早进行机器人研究的国家。尽管在早期，美国一直将大量的资金投入到其理论研究当中而忽略了实际应用，但在20世纪80年代之后，美国政府开始制订相应的政策，大力发展实用型服务机器人。众多企业结合市场需求，研制出了很多技术先进、用途广泛的服务机器人。2009年5月，美国发布了《机器人技术路线图:从互联网到机器人》，使机器人技术可以应用于更多的领域。一直者态袭到现在，美国很多领域的服务机器人都非常出色。作为世界头号军事强国，美国的军用服务机器人的发展研究在闭雹全世界有着更大的影响，首次出现在阿富汗战争中、各方面性能表现得都十分杰出的Packbot机器人是其代表。对美国出台的相关政策进行分析可以看出，不管是为了在机器人行业提高美国的影响力，还是为了提高其自身的军事实力，服务机器人产业在美国将会继续得到重视。

欧洲一些主要的发达国家对服务机器人的研究可以追溯到20世纪70年代，如德国的独臂家政服务机器人，它以体型大小适中、动作灵活、智能化程度高且具有一定的学习能力等而成为了家庭生活的好助手；法国成功地将Nao机器人系列中一款名为Zora的拟人化机器人在养老院投入使用，小巧灵活的Zora机器人可以很好地服务老年人，这是法国第一次将服务机器人正式投入到实际生活中，实现了零的突破，给老年人甚至整个社会带来了福音。鉴于服务机器人所能应用的领域越来越广，功能越来越强大，欧洲很多发达国家也将越加重视发展服务机器人产业。

三、机器人有哪些种类

中国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。

所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。

而特种机器人则是姿派除工业机器人之外的、用于非轿册塌制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。

扩展资料

国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和中国的分类是一致的。

机器人能力的评价标准包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、可靠性、联用性和寿命等。因此，可以说机器人就是具有生物功能的实际空间运行工具，可以代替人类完成一些闭圆危险或难以进行的劳作、任务等。

参考资料：百度百科词条——机器人

机器人的分类 主要是看前提的，如果是以控制方式为前提的话，就可以分为8种，分别是：

1、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，可固定或运动，用于相关自洞敬扰动化系统中。  

2、程控型机器人：按预先要求的稿拦顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。 

3、示教再现型机器人：通过引导或其他方式，先教会机器人动作，输入工作程序，机器人则自动重复进行作业。 

4、数控型机器人：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、感觉控制型机器人：利用传感器获取的信息控制机器人的动作。 

6、适应控制型机器人：机器人能适应环境的变化，控制其自身的行动。 

7、学习控制型机器人：机器人能“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。

8、智能机器人：以人工智能决定其行动的机器人。

而如果把应用环境作为前提的话，主要可以分为两大类，分别是制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人。

机器人专家把机器人又分为了工业机器人和特种机器人，这种划分是和国际相同的。

工业机器人是指面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。

特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人等。在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。

工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。

工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点纳旦焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。 

工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS-232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器（示教操纵盒），将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。 

中国机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和中国的分类是一致的。

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，多差卜功能，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，虚派穗把羡隐信息传送给在外面的搜救人员。

6、示教再现型：通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，机器人则自动重复进行作业。

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。

10、智能机器人:以人工智能决定其行动的机器人。

智能机器人分类

一、按功能分类

1、传感型机器人

也外部受控机器人。机器人的本体上没有智能单元只有执行机构和感应机构，它具有利用传感信息（首拦包括视觉、听觉、触觉、接近觉、力觉和红外、超声及激光等）进行传感信息处理、实现控制与操作的能力。受控于外部计算机，目前机器人世界杯的小型组比赛使用的机器人就属于这样的类型。

2、自主型机器人

在设计制作之后，机器人无需人的干预，能够在各种环境下自动完成各项拟人任务。自主型机器人的本体上具有感知、处理、决策、执行等模块，可以就像一个自主的人一样独立地活动和处理问题。许多国家都非常重视全自主移动机器人的研究。智能机器人的研究从60年代初开始，经过几十年的发展，目前，基于感觉控制的智能机器人（又称第二代机器人）已达到实际应用阶段，基于知识控制的智能机器人（又称自主机器人或下一代机器人）也取得较大进展，已研制出多种样机。

3、交互型机器人

机器人通过计算机系统与操作员或程序员进行人-机对话，实现对机器人的控制与操作。虽然具有了部分处理和决策功能，能够独立地实现一些诸如轨迹规划、简单的避障等功能，但是还要受到外部的控制。

二、按智者陵胡能程度分类

1、工业机器人

只能死板地按照人给它规定的程序工作，不管外界条件有何变化，自己都不能对程序也就是对所做的工作作相应的调整。如果要改变机器人所做的工作，必须由人对程序作相应的改变，因此它是毫无智能的。

2、初级智能机器人

具有象人那样的感受，识别，推理和判断能力。可以根据外界条件的变化，在一定范围内自行修改程序，也就是它能适应外界条件变化对自己怎样作相应调整。不过，修改程序的原则由人预先给以规定，这种初级智能机器人已拥有一定的智能。

3、高级智能机器人

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。所以它的智能高出初能智能机器人。这种机器人已拥有一定的自动规划能力，能够自己安排自己的工作。这种机汪皮器人可以不要人的照料，完全独立的工作，故称为高级自律机器人。这种机器人也开始走向实用。

工业机器人目前还没有统一的分类标准。根据不同的要求可进行不同的分类。

一、按驱动方式分类

1、液压式

液压驱动机器人通常由液动机（各种油缸、油马达）、伺服阀、油泵、油箱等组成驱动系统，由驱动机器人的执行机构进行工作。通常它具有很大的抓举能力（高达几百公斤以上），其特点是结构紧凑，动作平稳，耐冲击，耐振动，防爆性好，但液压元件要求有较高的制造精度和密封性能，否则漏油将污染环境。

2、气动式

其驱动系统通常由气缸、气阀、气罐和空压机组成，其特点是气源方便，动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便。但难以进行速度控制，气压不可太高，故抓举能力较低。

3、电动式

电力驱动是目前机器人使用得最多的一种驱动方式。其特点是电源方便，响应快，驱动力较大（关节型的持重已达400公斤），信号检测、传递、处理银圆歼方便，并可以采用多种灵活的控制方案。驱动电机一般采用步进电机，直流伺服电机以及交流伺服电机（其中交流伺服电机为目前主要的驱动形式）。由于电机速度高，通常采用减速机构（如谐波传动、RV摆线针轮传动、齿轮传动、螺旋行动和多杆式机构等）。目前，有些机器人已开始采用无减速机构的大转矩、低转速的电机进行直接驱动（DD），这既可以使机构简化，又可提高控制精度。

二、按用途分类

1、搬运机器人

这种机器人用途很广，一般只需点位控制。即被搬运零件无严格的运动轨迹要求，只要求始点和终点位姿准确。如机床上用的上下料器人，工件堆垛机器人，注塑机配套用的机械等。

2、喷涂机器人

这种机器人多用于喷漆生产线上，重复位姿精度要求不高。但由于漆雾易燃，一般采用液压驱动或交流伺服电机驱动。

3、焊接机器人

这是目前使用最多的一类机器人，它又可分为点焊和弧焊两类。点焊机器人负荷大基本介绍当提到机械人时，许多人会想到有手，有脚的人型机械.不过，这类机械人往往出现在科幻电影，娱乐场所，展览会和玩具店中，它们与工业用的机械人大不相同。

工业机械人（IndustrialRobots）简称为IR，它们大多为简单的操作设备，有时会被称为机械臂，例如：进行简单的提起或放下动作，在机器内放入或取出工件等.不过，亦有不少工业机械人可以完全用程式控制，并可进行不同类型工作，例如：寻找，运输，握取，对准，装配，检验等动作。为了明确地描述工业机械人，美国机械人协会在1979年将机械人定义为一个可用程式控制，多功能的操作器，它透过程式控制和多变化的动作设计来移动材料，工件，工具或特别设备，以完成一连串的工作。所以，虽然许多工业机械人并非有人的形态，但只要它们符合机械人的定义，便可以称为机械人。工业机械人虽然已被广泛应用在多种制造行业内，但估计在不久将来还会有数以十万计的工业机械人投入服务。现时，不少研究人员正为机械人研究如何加入视锋冲觉和感觉，令机械人可以完成更复杂的工作，而研究机械人的学问称为机械人学。

4、装配机械人

装配机器人要有较高的位姿精度，手腕具有较大的柔性。目前大多用于机电产品的装配作业。

5、专门用途的机器人

如医用护理机器人、航天用机器人、探海用机器人以及排险作业机器人等。

三、按操作机的位置机构形式和自由度数量分类：

机器人操作机的位置机构型式是机器人重要的外形特征，按这一类标准，机器人可分为直角坐标型，圆柱坐标型，球（极）坐标型、关节型机器人（或拟人机器人）。

操作机本身的轴数（自由度数）最能反应机器人的工作能力，也是分类的重要依据。按这一分类要求，机器人可分为4轴（自由度）、5轴（自由腔档度）、6轴（自由度）、7轴（自由度）等机器人。

还有其它多种分类方式。

基本介绍工业设计：

工业机械人通常由六项基本元素所组成，包括：结构,臂端工具，电脑数码控制器，驱动器，量度回输系统和感应器。

工业机器人定义为“其操作机是自动控制的，可重复编程、多用途，并可以对3个以上轴进行编程。它可以是固定式或者移动式。在工业自动化应用中使用”。操作机又定义为“是一种机器，其机构通常由一系列相互铰接或相对滑动的构件所组成。它通常有几个自由度，用以抓取或移动物体（工具或工件）。”所以对工业机器人可能理解为：拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置；它可把任一物件或工具按空间位姿（位置和姿态）的时变要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。如夹持焊钳或焊枪，对汽车或摩托车车体进行了点焊或弧焊；搬运压铸或冲压成型的零件或构件；进行激光切割；喷涂；装配机械零部件等等。