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於 2020年5月18日 (一) 10:34 的最新修訂

機器人
機器人原圖鏈接 [1]]]

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。

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。

參考資料

↑ 2017年中國機器人分類及銷售情況分析【圖】，中國產業信息網

[1] 2017年中國機器人分類及銷售情況分析【圖】，中國產業信息網

[1]

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 == 组成部分==
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 == 执行机构 ==
-<p style="text-indent:2em;">即机器人本体，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中的运动副（转动副或移动副）常称为关节，关节个数通常即为机器人的自由度数。根据关节配置型式和运动坐标形式的不同，机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。出于拟人化的考虑，常将机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部（夹持器或末端执行器）和行走部（对于移动机器人）等。
+<p style="text-indent:2em;">即机器人本体，其臂部一般采用[[ 空间]] 开链连杆机构，其中的运动副（转动副或移动副）常称为关节，关节个数通常即为机器人的自由度数。根据关节配置型式和运动坐标形式的不同，机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。出于拟人化的考虑，常将机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部（夹持器或末端执行器）和行走部（对于移动机器人）等 。
+== 分类情况 ==
+<p style="text-indent:2em;">诞生于科幻[[小说]]之中一样，人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。
+=== 国际通常分类 ===
+<p style="text-indent:2em;">国际上通常将机器人分为工业机器人和服务机器人两大类。<ref>[https://www.chyxx.com/industry/201711/586164.html  2017年中国机器人分类及销售情况分析【图】，中国产业信息网] </ref>
+<p style="text-indent:2em;">工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已成为柔性制造系统(FMS )、自动化工厂(FA )、计算机集成制造系统(CIMS )的自动化工具。
+<p style="text-indent:2em;">服务机器人是机器人家族中的一个年轻成员，可以分为专业领域服务机器人和个人、家庭服务机器人，服务机器人的应用范围很广，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。北京海风智能科技作为中国智能机器人市场的先行者，其生产的服务机器人在餐饮业、医护应用、金融业、销售业等诸多行业皆有所应用。
+=== 应用环境分类 ===
+<p style="text-indent:2em;">我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。
+<p style="text-indent:2em;">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。
+<p style="text-indent:2em;">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。特种机器人属于非制造环境下的机器人，这和国外的服务机器人逻辑上是一致的。
+=== 机械结构分类 ===
+<p style="text-indent:2em;">串联机器人:一个轴的运动会改变另一个轴的坐标原点。比如六关节机器人。
+<p style="text-indent:2em;">并联机器人:一个轴运动不影响另一个轴的坐标原点，比如蜘蛛机器人。
+=== 程序输入方式分类 ===
+<p style="text-indent:2em;">编程输入型机器人:编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。
+<p style="text-indent:2em;">示教输入型机器人: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 。
+===操作机坐标形式分类 ===
+<p style="text-indent:2em;">圆柱坐标型机器人的臂部可作升降、回转和伸缩动作;
+<p style="text-indent:2em;">球坐标型机器人的臂部能回转、俯仰和伸缩;
+<p style="text-indent:2em;">多关节型机器人的臂部有多个转动关节;
+<p style="text-indent:2em;">平面关节型机器人的轴线相互平行，实现平面内定位和定向;
+<p style="text-indent:2em;">直角坐标型机器人的臂部可沿三个直角坐标
+== 未来发展 ==
+=== 4大热点领域 ===
+<p style="text-indent:2em;">一是工业机器人。高附加值的加工装备、物流仓储搬运等领域机器人有望迎来大发展，其趋势是标准化、模块化、系统化、开放化，并且更加重视相关新材料、智能化示教、应用设计、成套应用工艺等关键技术。
+<p style="text-indent:2em;">二是社交机器人与服务平台。包括公共服务接待平台、家庭服务机器人等。“目前，首先关心的是挖掘家庭刚性需求，其次关心是否存在相对集中的通用软硬件平台和标准化体系，另外如何利用互联网、大数据及人工智能技术，使服务机器人方便地应用也是关注焦点。”王田苗分析说。
+<p style="text-indent:2em;">三是医用机器人服务，包括预测、远程、康复等几个方向。随着远程医疗、微创精准外科及3D打印技术的应用，手术机器人的需求会越来越多，同时中国残障人数众多，未来国产康复机器人产业将大有作为。
+<p style="text-indent:2em;">四是智能交通系统。无人驾驶汽车、无人机系统将走进人们的生活，为人们出行、物流投送等提供便利，这也将是未来汽车巨头们与物流商争夺的主要市场。
+=== 足球机器人 ===
+<p style="text-indent:2em;">18米长，12米宽的绿茵场，白线划出中圈、禁区。比赛信号响起，“队员”进入场地，开球，突破，传中配合，射门，踢得有模有样。与普通足球赛不同，这里的“队员”都是机器人。
+<p style="text-indent:2em;">记者在场边注意到，这些足球机器人每个重40公斤，靠两个吸球器控球运动。装在底部的四向轮，根据控制核心计算出的轨迹自主移动。获得进球良机时，机器人带球进入禁区，射门装置接收到指令，将球猛烈击出。
+<p style="text-indent:2em;">在场边指挥比赛的北京信息科技大学队队长黄斌告诉记者，机器人足球队的配合比人类球队默契得多，它们在传球前，可通过无线电准确地将球的轨迹、力度等信息传给下一个“球员”，“球员”还能通过全景摄像头捕捉影像，计算球运动的轨迹，自主跑位接球。机器人球队的战术、站位等程序都事先“植入”了机器人球员“大脑”。
+<p style="text-indent:2em;">与正常足球赛一样，机器人足球赛也有中场休息时间，此时，作为这些机器人的“教练”和“队医”，他们需要赶紧对刚刚经历过激烈对抗的机器人进行应急维护，以及布置下半场的战术——必要时进行一些战术程序的修改，“一旦它们重新上场，那又是它们自己来研判赛场情况，组织进攻与防守了，这跟真实的足球赛一模一样。”黄斌说。最终，北京信息科技大学的足球机器人在决赛中3比0获胜，夺得冠军。
+<p style="text-indent:2em;">黄斌2008年考入北京信息科技大学，之后就迷上了足球机器人，“我自己就非常喜欢踢球，后来发现能把自己的一些对足球的想法付诸机器人身上实践，感觉十分美妙。”黄斌说，迷上了足球机器人后，他和同伴们几乎将所有的课余时间都花在了组装机器人，编写程序上面，“程序非常大，一整场比赛的程序编写至少需要半年，每次优化动辄耗时一星期。”辛勤的付出带来了丰硕的回报，黄斌和他的队员在2010年、2011年连续两年的机器人足球世界杯中击败来自世界各国的强队，夺得冠军，“谁说中国足球不行，咱的机器人就能拿世界杯。”
+<p style="text-indent:2em;">机器人足球是在人工智能领域崛起的新的生长点，是一个发展多智能体系统技术的理想的试验平台。为使中国机器人足球健康稳步地发展，中国人工智能学会不但提出了发展机器人足球的总目标和技术路线，而且带领中国机器人足球队打入到国际机器人足球联盟行列，从而加强国际交流，使中国机器人足球队始终处于国际先进水平。
+== 相关视频 ==
+视频|激烈角逐 机器人足球比赛
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+== 参考资料 ==
 [[Category:470 製造總論]]