機(jī)器人可分為一般機(jī)器人和智能機(jī)器人,一般機(jī)器人是指不具有智能,只具有一般編程能力和操作功能的機(jī)器人。
智能機(jī)器人之所以叫智能機(jī)器人,這是因?yàn)樗邢喈?dāng)發(fā)達(dá)的“大腦”。在腦中起作用的是中央處理器,這種計(jì)算機(jī)跟操作它的人有直接的聯(lián)系。最主要的是,這樣的計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行按目的安排的動(dòng)作。正因?yàn)檫@樣,我們才說(shuō)這種機(jī)器人才是真正的機(jī)器人,盡管它們的外表可能有所不同。
在世界范圍內(nèi)還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的智能機(jī)器人定義。大多數(shù)專家認(rèn)為智能機(jī)器人至少要具備以下三個(gè)要素:一是感覺(jué)要素,用來(lái)認(rèn)識(shí)周圍環(huán)境狀態(tài);二是運(yùn)動(dòng)要素,對(duì)外界做出反應(yīng)性動(dòng)作;三是思考要素,根據(jù)感覺(jué)要素所得到的信息,思考出采用什么樣的動(dòng)作。感覺(jué)要素包括能感知視覺(jué)、接近、距離等的非接觸型傳感器和能感知力、壓覺(jué)、觸覺(jué)等的接觸型傳感器。
這些要素實(shí)質(zhì)上就是相當(dāng)于人的眼、鼻、耳等五官,它們的功能可以利用諸如攝像機(jī)、圖像傳感器、超聲波傳成器、激光器、導(dǎo)電橡膠、壓電元件、氣動(dòng)元件、行程開關(guān)等機(jī)電元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)運(yùn)動(dòng)要素來(lái)說(shuō),智能機(jī)器人需要有一個(gè)無(wú)軌道型的移動(dòng)機(jī)構(gòu),以適應(yīng)諸如平地、臺(tái)階、墻壁、樓梯、坡道等不同的地理環(huán)境。它們的功能可以借助輪子、履帶、支腳、吸盤、氣墊等移動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)完成。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,這種控制不僅要包括有位置控制,而且還要有力度控制、位置與力度混合控制、伸縮率控制等。
智能機(jī)器人的思考要素是三個(gè)要素中的關(guān)鍵,也是人們要賦予機(jī)器人要素。思考要素包括有判斷、邏輯分析、理解等方面的智力活動(dòng)。這些智力活動(dòng)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)信息處理過(guò)程,而計(jì)算機(jī)則是完成這個(gè)處理過(guò)程的主要手段。
智能機(jī)器人根據(jù)其智能程度的不同,又可分為三種:
傳感型機(jī)器人
又稱外部受控機(jī)器人。機(jī)器人的本體上沒(méi)有智能單元只有執(zhí)行機(jī)構(gòu)和感應(yīng)機(jī)構(gòu),它具有利用傳感信息(包括視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)、接近覺(jué)、力覺(jué)和紅外、超聲及激光等)進(jìn)行傳感信息處理、實(shí)現(xiàn)控制與操作的能力。受控于外部計(jì)算機(jī),在外部計(jì)算機(jī)上具有智能處理單元,處理由受控機(jī)器人采集的各種信息以及機(jī)器人本身的各種姿態(tài)和軌跡等信息,然后發(fā)出控制指令指揮機(jī)器人的動(dòng)作。機(jī)器人世界杯的小型組比賽使用的機(jī)器人就屬于這樣的類型。
交互型機(jī)器人
機(jī)器人通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與操作員或程序員進(jìn)行人-機(jī)對(duì)話,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的控制與操作。雖然具有了部分處理和決策功能,能夠獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)一些諸如軌跡規(guī)劃、簡(jiǎn)單的避障等功能,但是還要受到外部的控制。
自主型機(jī)器人
在設(shè)計(jì)制作之后,機(jī)器人無(wú)需人的干預(yù),能夠在各種環(huán)境下自動(dòng)完成各項(xiàng)擬人任務(wù)。自主型機(jī)器人的本體上具有感知、處理、決策、執(zhí)行等模塊,可以就像一個(gè)自主的人一樣獨(dú)立地活動(dòng)和處理問(wèn)題。
全自主移動(dòng)機(jī)器人的最重要的特點(diǎn)在于它的自主性和適應(yīng)性,自主性是指它可以在一定的環(huán)境中,不依賴任何外部控制,完全自主地執(zhí)行一定的任務(wù)。適應(yīng)性是指它可以實(shí)時(shí)識(shí)別和測(cè)量周圍的物體,根據(jù)環(huán)境的變化,調(diào)節(jié)自身的參數(shù),調(diào)整動(dòng)作策略以及處理緊急情況。
交互性也是自主機(jī)器人的一個(gè)重要特點(diǎn),機(jī)器人可以與人、與外部環(huán)境以及與其他機(jī)器人之間進(jìn)行信息的交流。由于全自主移動(dòng)機(jī)器人涉及諸如驅(qū)動(dòng)器控制、傳感器數(shù)據(jù)融合、圖像處理、模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等許多方面的研究,所以能夠綜合反映一個(gè)國(guó)家在制造業(yè)和人工智能等方面的水平。因此,許多國(guó)家都很重視全自主移動(dòng)機(jī)器人的研究。
智能機(jī)器人的研究從60年代初開始,經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,基于感覺(jué)控制的智能機(jī)器人(又稱第二代機(jī)器人)已達(dá)到實(shí)際應(yīng)用階段,基于知識(shí)控制的智能機(jī)器人(又稱自主機(jī)器人或下一代機(jī)器人)也取得較大進(jìn)展,已研制出多種樣機(jī)。
資料來(lái)源:OFweek機(jī)器人網(wǎng)
原標(biāo)題:智能機(jī)器人種類多 各司其職為人類服務(wù)
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