機器人
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中文名稱： 機器人 外文名稱： Robot 含義： 自動控制機器的俗稱 涉及學科： 材料學和仿生學 驅動裝置： 微型計算機 |
機器人是自動控制機器（Robot）的俗稱，自動控制機器包括一切模擬人類行為或思想與模擬其他生物的機械（如機器狗，機器貓等）。狹義上對機器人的定義還有很多分類法及爭議，有些電腦程序甚至也被稱為機器人。在當代工業中，機器人指能自動執行任務的人造機器裝置，用以取代或協助人類工作。理想中的高仿真機器人是高級整合控制論、機械電子、計算機與人工智能、材料學和仿生學的產物，目前科學界正在向此方向研究開發。
目錄
組成部分
機器人一般由執行機構、驅動裝置、檢測裝置和控制系統和複雜機械等組成。
執行機構
即機器人本體，其臂部一般採用空間開鏈連杆機構，其中的運動副（轉動副或移動副）常稱為關節，關節個數通常即為機器人的自由度數。根據關節配置型式和運動坐標形式的不同，機器人執行機構可分為直角坐標式、圓柱坐標式、極坐標式和關節坐標式等類型。出於擬人化的考慮，常將機器人本體的有關部位分別稱為基座、腰部、臂部、腕部、手部（夾持器或末端執行器）和行走部（對於移動機器人）等。
分類情況
誕生於科幻小說之中一樣，人們對機器人充滿了幻想。也許正是由於機器人定義的模糊，才給了人們充分的想象和創造空間。
國際通常分類
國際上通常將機器人分為工業機器人和服務機器人兩大類。[1]
工業機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術於一體的現代製造業重要的自動化裝備。自從1962年美國研製出世界上第一台工業機器人以來，機器人技術及其產品發展很快，已成為柔性製造系統(FMS )、自動化工廠(FA )、計算機集成製造系統(CIMS )的自動化工具。
服務機器人是機器人家族中的一個年輕成員，可以分為專業領域服務機器人和個人、家庭服務機器人，服務機器人的應用範圍很廣，主要從事維護保養、修理、運輸、清洗、保安、救援、監護等工作。北京海風智能科技作為中國智能機器人市場的先行者，其生產的服務機器人在餐飲業、醫護應用、金融業、銷售業等諸多行業皆有所應用。
應用環境分類
我國的機器人專家從應用環境出發，將機器人分為兩大類，即工業機器人和特種機器人。
工業機器人就是面向工業領域的多關節機械手或多自由度機器人。
特種機器人則是除工業機器人之外的、用於非製造業並服務於人類的各種先進機器人，包括:服務機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農業機器人、機器人化機器等。在特種機器人中，有些分支發展很快，有獨立成體系的趨勢，如服務機器人、水下機器人、軍用機器人、微操作機器人等。特種機器人屬於非製造環境下的機器人，這和國外的服務機器人邏輯上是一致的。
機械結構分類
串聯機器人:一個軸的運動會改變另一個軸的坐標原點。比如六關節機器人。
並聯機器人:一個軸運動不影響另一個軸的坐標原點，比如蜘蛛機器人。
程序輸入方式分類
編程輸入型機器人:編程輸入型是將計算機上已編好的作業程序文件，通過RS232串口或者以太網等通信方式傳送到機器人控制櫃。
示教輸入型機器人:示教輸入型的示教方法有兩種，一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒)，將指令信號傳給驅動系統，使執行機構按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。另一種是由操作者直接領動執行機構，按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時，工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時，控制系統從程序存儲器中檢出相應信息，將指令信號傳給驅動機構，使執行機構再現示教的各種動作。
操作機坐標形式分類
圓柱坐標型機器人的臂部可作升降、迴轉和伸縮動作;
球坐標型機器人的臂部能迴轉、俯仰和伸縮;
多關節型機器人的臂部有多個轉動關節;
平面關節型機器人的軸線相互平行，實現平面內定位和定向;
直角坐標型機器人的臂部可沿三個直角坐標
未來發展
4大熱點領域
一是工業機器人。高附加值的加工裝備、物流倉儲搬運等領域機器人有望迎來大發展，其趨勢是標準化、模塊化、系統化、開放化，並且更加重視相關新材料、智能化示教、應用設計、成套應用工藝等關鍵技術。
二是社交機器人與服務平台。包括公共服務接待平台、家庭服務機器人等。「目前，首先關心的是挖掘家庭剛性需求，其次關心是否存在相對集中的通用軟硬件平台和標準化體系，另外如何利用互聯網、大數據及人工智能技術，使服務機器人方便地應用也是關注焦點。」王田苗分析說。
三是醫用機器人服務，包括預測、遠程、康復等幾個方向。隨着遠程醫療、微創精準外科及3D打印技術的應用，手術機器人的需求會越來越多，同時中國殘障人數眾多，未來國產康復機器人產業將大有作為。
四是智能交通系統。無人駕駛汽車、無人機系統將走進人們的生活，為人們出行、物流投送等提供便利，這也將是未來汽車巨頭們與物流商爭奪的主要市場。
足球機器人
18米長，12米寬的綠茵場，白線劃出中圈、禁區。比賽信號響起，「隊員」進入場地，開球，突破，傳中配合，射門，踢得有模有樣。與普通足球賽不同，這裡的「隊員」都是機器人。
記者在場邊注意到，這些足球機器人每個重40公斤，靠兩個吸球器控球運動。裝在底部的四向輪，根據控制核心計算出的軌跡自主移動。獲得進球良機時，機器人帶球進入禁區，射門裝置接收到指令，將球猛烈擊出。
在場邊指揮比賽的北京信息科技大學隊隊長黃斌告訴記者，機器人足球隊的配合比人類球隊默契得多，它們在傳球前，可通過無線電準確地將球的軌跡、力度等信息傳給下一個「球員」，「球員」還能通過全景攝像頭捕捉影像，計算球運動的軌跡，自主跑位接球。機器人球隊的戰術、站位等程序都事先「植入」了機器人球員「大腦」。
與正常足球賽一樣，機器人足球賽也有中場休息時間，此時，作為這些機器人的「教練」和「隊醫」，他們需要趕緊對剛剛經歷過激烈對抗的機器人進行應急維護，以及布置下半場的戰術——必要時進行一些戰術程序的修改，「一旦它們重新上場，那又是它們自己來研判賽場情況，組織進攻與防守了，這跟真實的足球賽一模一樣。」黃斌說。最終，北京信息科技大學的足球機器人在決賽中3比0獲勝，奪得冠軍。
黃斌2008年考入北京信息科技大學，之後就迷上了足球機器人，「我自己就非常喜歡踢球，後來發現能把自己的一些對足球的想法付諸機器人身上實踐，感覺十分美妙。」黃斌說，迷上了足球機器人後，他和同伴們幾乎將所有的課餘時間都花在了組裝機器人，編寫程序上面，「程序非常大，一整場比賽的程序編寫至少需要半年，每次優化動輒耗時一星期。」辛勤的付出帶來了豐碩的回報，黃斌和他的隊員在2010年、2011年連續兩年的機器人足球世界盃中擊敗來自世界各國的強隊，奪得冠軍，「誰說中國足球不行，咱的機器人就能拿世界盃。」
機器人足球是在人工智能領域崛起的新的生長點，是一個發展多智能體系統技術的理想的試驗平台。為使中國機器人足球健康穩步地發展，中國人工智能學會不但提出了發展機器人足球的總目標和技術路線，而且帶領中國機器人足球隊打入到國際機器人足球聯盟行列，從而加強國際交流，使中國機器人足球隊始終處於國際先進水平。
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