工业机器人的智能化技术.docx

机器人的智能 机器人的智能化技术 学 院 ：机械工程学院 学 号 ： 班 级 ： 姓 名 ： 一 、 前 一 、 前 言 从感觉到记忆到思维这一过程，称为“智慧”，智慧的结果就产生了行为 和语言，将行为和语言的表达过程称为“能力”，两者合称“智能”。 智能机器 人之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是 中央计算机，这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是，这样的计 算机可以进行按目的安排的动作。 利 用 形 形 色 色 的 内 部 信 息 传 感 器 和 外 部 信 息 传 感 器 ， 如 视 觉 、 听 觉 、 触 觉 、 嗅 觉 ， 用来 认 识 周 围 环 境 状 态 ； 二 是 运 动 要 素 ， 除 具 有 感 受 器 外 ， 它 还 有 效 应 器 ， 作 为 作 用 于 周 围 环 境 的 手 段 ， 对 外 界 做 出 反 应 性 动 作 ； 三 是 思 考 要 素 ， 根 据 感 觉 要 素 所 得 到 的 信 息 ， 思 考 出 采 用 什 么 样 的 动 作 。 感 觉 要 素 包 括 能 感 知 视 觉 、 接 近 、 距 离 等 的 非 接 触 型 传 感 器 和 能 感 知 力 、 压 觉 、 触 觉 等 的 接 触 型 传 感 器 。 这 些 要 素 实 质 上 就 是 相 当 于 人 的 眼 、 鼻 、 耳 等 五 官 ， 它 们 的 功 能 可 以 利 用 诸 如 摄 像 机 、 图 像 传 感 器 、 超 声 波 传 成 器 、 激 光 器 、 导 电 橡 楼 梯 、 坡 道 等 不 同 的 地 理 环 境 。 它 们 的 功 能 可 以 借 助 轮 子 、 履 带 、 支 脚 、 吸 盘 、 气 垫 等 移 动 机 构 来 完 成 。 在 运 动 过 程 中 要 对 移 动 机 构 进 行 实 时 控 制 ， 这 种 控 制 不 仅 要 包 括 有 位 置 控 制 ， 而 且 还 要 有 力 度 控 制 、 位 置 与 力 度 混 合 控 制 、 伸 缩 率 控 制 等 。 智 能 机 器 人 的 思 考 要 素 是 三 个 要 素 中 的 关 键 ， 也 是 人 们 要 赋 予 机 器 人 必 备 的 要 素 。 思 考 要 素 包 括 有 判 断 、 逻 辑 分 析 、 理 解 等 方 面 的 智 力 活 动 。 这 些 智 力 活 动 实 质 上 是 一 个 信 息 处 理 过 程 ， 而 计 算 机 则 是 完 成 这 个 处 理 过 程 的 主 要 手 段 。 智 能 的 发 达 是 第 三 代 机 器 人 的 一 个 重 要 特 征 。 人 们 根 据 机 器 人 的 智 力 水 平 决 定 其 所 属 的 机 器 人 代 别 。 有 的 人 甚 至 依 此 将 机 器 人 分 为 以 下 几 类 ： 受 控 机 器 人 — — “ 零 代 ” 机 器 人 ， 不 具 备 任 何 智 力 性 能 ， 是 由 人 来 掌 握 操 纵 的 机 械 手 ； 可 以 训 练 的 机 器 人 — —第一 代 机 器 人 ， 拥 有 存 储 器 ， 由 人 操 作 ， 动 作 的 计 划 和 程 序 由 人 指 定 ， 它 只 是 记 住 （ 接 受 训 练 的 能 力 ） 和 再 现 出 来 ； 感 觉 机 器 人 —— 机 器 人 记 住 人 安 排 的 计 划 后 ， 再 依 据 外 界 这 样 或 那 样 的 数 据 （ 反 馈 ） 算 出 动 作 的 具 体 程 序 ； 智 能 机 器 人 — — 人 指 定 目 标 后 ， 机 器 人 独 自 编 制 操 作 计 划 ， 依 据 实 际 情 况 确 定 动 作 程 序 ， 然 后 把 动 作 变 为 操 作 机 构 的 运 动 。 因 此 ， 它 有 广 泛 的 感 觉 系 统 、 智 能 、 模 拟 装 置 （ 周 围 情 况 及 自 身 — — 机器人 的 意 识 和 自 我 意 识 ） 二 、 发 展 过 程 随 着 科 学 技 术 的 进 步 ， 机器人 通 过 计 算 机 系 统 与 操 作 员 或 程 序 员 进 行 大 多 数 专 家 认 为 智 能 机 器 人 至 少 要 具 备 以 下 三 个 要 素 ： 一 是 感 觉 要 素 ， 胶 、 压 电 元 件 、 气 动 元 件 、 行 程 开 关 等 机 电 元 器 件 来 实 现 。 对 运 动 要 素 来 说 ， 智 能 机 器 人 需 要 有 一 个 无 轨 道 型 的 移 动 机 构 ， 以 适 应 诸 如 平 地 、 台 阶 、 墙 壁 、 起 初， 机 器 人的 本 体 上没 有智 能单 元只 有执 行机 构和