一個(gè)好的機(jī)器人要設(shè)計(jì)好需要哪些關(guān)鍵技術(shù)

走進(jìn)汽車生產(chǎn)企業(yè)，各種焊接機(jī)器人、裝配機(jī)器人組成的生產(chǎn)線精準(zhǔn)高效地運(yùn)行。而在各大賣場(chǎng)，也可以看到琳瑯滿目的清掃機(jī)器人、機(jī)器人玩具等。機(jī)器人已從科幻小說和電影銀幕里走出來，走近了平常人的生活。

機(jī)器人（robot）一詞，最早出現(xiàn)在1920年捷克科幻作家恰配克的《羅索姆的萬能機(jī)器人》中，原文作“Robota”，后來成為英文中通行的“Robot”。更科學(xué)的定義是1967年由日本科學(xué)家森政弘與合田周平提出的：“機(jī)器人是一種具有移動(dòng)性、個(gè)體性、智能性、通用性、半機(jī)械半人性、自動(dòng)性、奴隸性等7個(gè)特征的柔性機(jī)器?！?/p>

國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)將機(jī)器人分為兩類，工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是“一種應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化的，含有三個(gè)及以上的可編程軸的、自動(dòng)控制的、可編程的、多功能執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它可以是固定式的或移動(dòng)式的”。服務(wù)機(jī)器人則是“一種半自主或全自主工作的機(jī)器人，它能完成有益于人類健康的服務(wù)工作，但不包括從事生產(chǎn)的設(shè)備”。從定義可見，分類的標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)合。

一般的機(jī)器人都由機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、交互系統(tǒng)等部分組成。

圖1 一般機(jī)器人的系統(tǒng)構(gòu)成

近年來工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)量在大多數(shù)行業(yè)都呈現(xiàn)出上漲的態(tài)勢(shì)。而服務(wù)機(jī)器人發(fā)展歷史較短。其在功能上的主要不同體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是與人的溝通協(xié)作；二是在復(fù)雜環(huán)境下代替人的部分工作。

發(fā)展現(xiàn)狀仿生機(jī)器人

“機(jī)器人”這個(gè)名稱本身就帶有仿生學(xué)色彩，目前已有不少類人機(jī)器人、機(jī)器狗等產(chǎn)品問世，這些產(chǎn)品大部分只具有娛樂功能。然而2013年底在美國(guó)佛羅里達(dá)州Homestead舉辦的DARPA機(jī)器人挑戰(zhàn)賽則將仿生機(jī)器人推到了救災(zāi)救援的應(yīng)用領(lǐng)域。該賽事設(shè)計(jì)了通過布滿障礙物的門、崎嶇路行走、破拆墻面、連接消防栓、轉(zhuǎn)動(dòng)閥門等八項(xiàng)比賽任務(wù)，吸引了來自世界各地的16支仿生機(jī)器人團(tuán)隊(duì)。從比賽任務(wù)的設(shè)置可以看出，比賽非常鮮明地突出了仿生機(jī)器人在救災(zāi)救援方面的應(yīng)用。經(jīng)過激烈的角逐，日本Schaft公司生產(chǎn)的HRP-2機(jī)器人最終奪魁。來自弗羅里達(dá)的一家非盈利機(jī)構(gòu)和卡耐基-梅隆大學(xué)分獲二、三名。值得一提的是，Schaft機(jī)器人已在早些時(shí)候被Google收購(gòu)，而第二、四名團(tuán)隊(duì)所用的Atlas機(jī)器人也來自Google旗下的Boston Dynamics。作為世界上最具創(chuàng)新實(shí)力的科技公司之一，Google的收購(gòu)行為也表明了仿生機(jī)器人具有一定的市場(chǎng)前景。