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机器人的数据
机器人概述
实际上,机器人是一种自动完成工作的机器。机器人可以由人类指挥,也可以执行预先编制好的程序,还可以根据人工智能技术制定的原则行动。机器人从事代替或帮助人类的工作,如制造、建筑或危险的工作。
机器人可以是先进的综合控制论、机电一体化、计算机、材料和仿生学的产物。目前在工业、医学甚至军事领域都有重要应用。
机器人发展史
1920年,捷克斯洛伐克作家卡雷尔恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》中创造了“机器人”一词。
1939年美国纽约世界博览会上,展出了西屋电气公司制造的家用机器人。它由电缆控制,可以走路,说77个单词,甚至可以抽烟。然而,1954年,美国人乔治德沃尔制造了世界上第一个可编程机器人,并注册了专利。这种机械手可以根据不同的程序做不同的工作,因此具有通用性和灵活性。
1959年,德瓦尔与美国发明家约瑟夫英格伯格合作,创造了第一个工业机器人。随后,世界上第一家机器人制造工厂成立。因对工业机器人的研究和推广,英格伯格也被称为“工业机器人之父”。
1962年,美国AMF公司生产出万能搬运,和该公司生产的一样成为真正商用的工业机器人,并出口到世界各国,掀起了世界范围内对机器人和机器人的研究热潮。1962年到1963年传感器的应用提高了机器人的可操作性。人们试图在机器人上安装各种传感器,包括1961年恩斯特采用的触觉传感器,1962年托莫维奇和博尼在世界上第一只“灵巧手”中使用的压力传感器,1963年麦卡锡开始为机器人添加视觉传感系统。
1965年,约翰霍普金斯大学应用物理实验室研制出一种机器人。已经安装了声纳系统、光电池等。并能根据环境修正自己的位置。自20世纪60年代中期以来,麻省理工学院、斯坦福大学和爱丁堡大学都建立了机器人实验室。1969年,日本早稻田大学加藤一郎实验室研制出第一台用双脚行走的机器人。加藤一郎长期致力于人形机器人的研究,被誉为“人形机器人之父”。日本专家一直擅长开发人形机器人和娱乐机器人。后来他们更进一步,生了本田的ASIMO和索尼的QRIO。
1984年,英格伯格又推了机器人Helpmate,可以给医院里的病人送饭、送药、送邮件。
1998年,丹麦乐高公司推出机器人套件,让机器人制造像搭积木一样简单,可以随意组装,让机器人开始进入个人世界。
通常,机器人由致动器、驱动装置、检测装置、控制系统和复杂机械组成。[1]
对于控制系统,与设定的信息进行比较后,调整执行机构,保证机器人的动作符合预定的要求。用于检测负载的传感器大致可以分为两类:一类是内部信息传感器,用于检测机器人各部分的内部状况,如位置、速度、加速度等。并且测量的信息作为反馈信号被发送到控制器以形成闭环控制。另一类是外部信息传感器,用于获取机器人工作对象和外部环境的信息,使机器人的动作能够适应外部情况的变化,实现更高程度的自动化,甚至使机器人具有一定的“感觉”。它将有关工作对象和工作环境的信息给予视觉、声音感知等外部传感器,并利用这些信息形成一个大的反馈回路,这将大大提高机器人的工作精度。
机器人种类
“别动团队”无人机
纵观无人机发展史,可以说现代战争是无人机发展的驱动力。而且无人机对现代战争的影响也越来越大。一战和二战期间,尽管出现并使用了无人机,但无人机由于技术水平较低,并未发挥显著作用。朝鲜战争中,美国使用了无人侦察机和攻击机,但数量有限。在随后的越南战争和中东战争中,无人机成为不可或缺的武器系统。在海湾战争、波黑战争和科索沃战争中,无人机成为主力侦察机。
法国“红隼”无人机
越南战争期间,美国空军损失惨重,2500架飞机被击落,5000多名飞行员丧生。美国舆论一片哗然。出于这个原因,美国空军更多地使用了无人机。比如“野牛猎手”无人机在北越上空执行了2500多次任务,超低空拍照,损伤率仅为4%。AQM-34Q型
47架Firebee无人机飞行500余次,从事电子窃听、无线电干扰、投掷箔条、为有人机开辟通道等。
无人驾驶空中侦察机
1982年贝卡谷地之战,以军通过空中侦察发现。大量军队集中在叙利亚的贝卡谷地。6月9日,以军出动美制E-2C鹰眼预警机对叙军进行监控。同时,每天出动“侦察兵”和“猛犬”等70余架无人机对叙利亚防空阵地和机场进行反复侦察,并将捕捉到的图像传输给预警机和地面指挥部。以军就这样准确地摸清了叙军雷达的位置,然后发射“狼”反雷达导弹,摧毁了叙军的多部雷达、导弹和自行高射炮,迫使叙军雷达不敢开机,从而为以军有人机攻击目标创造了条件。
幽灵无人机
1991年海湾战争爆发时,美军面临的第一个问题就是在茫茫沙海中寻找伊拉克隐藏的飞毛腿导弹发射装置。如果使用有人驾驶侦察机,必须在沙漠上空来回飞行,长时间暴露在伊军的防空炮火下,极其危险。为此,无人机成为美军空中侦察的主力。在整个海湾战争中,“先锋”无人机是美军使用最多的无人机。美军在海湾地区部署了6个先锋无人机连,共出动522架次,飞行时间1640小时。那时候,不管白天黑夜,每天总有一架先锋无人机飞过海湾。
具有特殊功能的机器人
所谓地面军用机器人,是指在地面上使用的机器人系统。它们不仅可以在和平时期帮助警察拆除炸弹,完成重要的安保任务,战时还可以代替士兵执行扫雷、侦察、攻击等各种任务。今天,美国、英国、德国、法国、日本等国家都研制了各种型号的地面军用机器人。
在西方国家,恐怖主义一直是令当局头疼的问题。由于英国的民族矛盾和爆炸物威胁,排爆机器人早在20世纪60年代就研制成功。英国研发的履带式“手推车”和“超级手推车”排爆机器人已向50多个国家的军警机构售出800多台。最近,英国对推车机器人进行了优化,开发了两种遥控电动排爆机器人,土拨鼠和野牛。英国皇家工程师用它们在波斯尼亚和黑塞哥维那以及科索沃探测和处理爆炸物。这只土拨鼠重35公斤,桅杆上装有两个摄像头。野牛重210公斤,可负重100公斤。两者均采用无线电控制系统,遥控距离约为1km。
“土拨鼠”和“野牛”爆炸物处理机器人
爆炸物清除机器人是轮式和履带式的。它们一般体积小,转向灵活,容易在狭窄的地方作业。操作员可以通过无线电或光缆控制他们在数百米到数公里之外的活动。机器人通常装有几个彩色CCD摄像机,用来观察爆炸物;一个多自由度的机械手,用它的手爪或夹子,可以拧开炸药的导火索或雷管,把它们运走;车上还装有霰弹枪,用激光笔瞄准后,可以设置炸药,引爆摧毁;有些机器人还配有高压水枪,可以切割爆炸物。
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