http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 18:20:45 來源:互聯網
編者語:近年來,人類的活動領域不斷擴大,機器人應用也從製造領域向非製造領域發展。在21世紀各種先進的機器人係統將會進入人類生活的各個領域,成為人類良好的助手和親密的夥伴。
近年來,人類的活動領域不斷擴大,機器人應用也從製造領域向非製造領域發展。像海洋開發、宇宙探測、采掘、建築、醫療、農林業、服務、娛(yu)樂(le)等(deng)行(xing)業(ye)都(dou)提(ti)出(chu)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)和(he)機(ji)器(qi)人(ren)化(hua)的(de)要(yao)求(qiu)。這(zhe)些(xie)行(xing)業(ye)與(yu)製(zhi)造(zao)業(ye)相(xiang)比(bi),其(qi)主(zhu)要(yao)特(te)點(dian)是(shi)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)的(de)非(fei)結(jie)構(gou)化(hua)和(he)不(bu)確(que)定(ding)性(xing),因(yin)而(er)對(dui)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)要(yao)求(qiu)更(geng)高(gao),需(xu)要(yao)機(ji)器(qi)人(ren)具(ju)有(you)行(xing)走(zou)功(gong)能(neng),對(dui)外(wai)感(gan)知(zhi)能(neng)力(li)以(yi)及(ji)局(ju)部(bu)的(de)自(zi)主(zhu)規(gui)劃(hua)能(neng)力(li)等(deng),是(shi)機(ji)器(qi)人(ren)技(ji)術(shu)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)。
(1)水下機器人:美國的AUSS、俄羅斯的MT-88、法國的EPAVLARD等水下機器人已用於海洋石油開采,海底勘查、救撈作業、管道敷設和檢查、電纜敷設和維護、以及大壩檢查等方麵,形成了有纜水下機器人(remote operated vehicle)和無纜水下機器人(autonomous under water vehicle)兩大類。
(2)空間機器人:空間機器人一直是先進機器人的重要研究領域。目前美、俄、加拿大等國已研製出各種空間機器人。如美國NASA的空間機器人Sojanor等。Sljanor是一輛自主移動車,重量為11.5kg,尺寸630~48mm,有6個車輪,它在火星上的成功應用,引起了全球的廣泛關注。
(3)核工業用機器人:國外的研究主要集中在機構靈巧,動作準確可靠、反應快、重量輕、剛度好、便於裝卸與維修的高性能伺服手,以及半自主和自主移動機器人。已完成的典型係統,如美國ORML基於機器人的放射性儲罐清理係統、反應堆用雙臂操作器,加拿來大研製成功的輻射監測與故障診斷係統,德國的C7靈巧手等。
(4)地下機器人:地下機器人主要包括采掘機器人和地下管道檢修機器人兩在類。主要研究內容為:機械結構、行走係統、傳感器及定位係統、控製係統、通信及遙控技術。目前日、美、德等發達國家已研製出了地下管道和石油、天然氣等大型管道檢修用的機器人,各種采機器人及自動化係統正在研製中。
(5)醫用機器人:醫用機器人的主要研究內容包括:醫療外科手術的規劃與仿真、機器人輔助外科手術、最小損傷外科、臨場感外科手術等。美國已開展臨場感外科(telepresence surgery)的研究,用於戰場模擬、手術培訓、解剖教學等。法、英、意、德等國家聯合開展了圖像引導型矯形外科(telematics)計劃、袖珍機器人(biomed)計劃以及用於外科手術的機電手術工具等項目的研究,並已取得一些卓有成效的結果。
(6)建築機器人:日本已研製出20多種建築機器人。如高層建築抹灰機器人、預製件安裝機器人、室內裝修機器人、地麵拋光機器人、擦玻璃機器人等,並已實際應有和。美國卡內基梅隆重大學、麻省理工學院等都在進行管道挖掘和埋設機器人、內牆安裝機器人等型號的研製、並開展了傳感器、移動技術和係統自動化施工方法等基礎研究。英、德、法等國也在開展這方麵的研究。
(7)軍用機器人:近年來,美、英、法、德等國已研製出第二代軍用智能機器人。其特點是采用自主控製方式,能完成偵察、作戰和後勤支援等任務,在戰場上具有看、嗅和角摸能力,能夠 自動跟蹤地形和選擇道路,並且具有自動搜索、識別和消滅敵方目標的功能。如美國的Navplab自主導航車、SSV半自主地麵戰車,法國的自主式快速運動偵察車(DARDS),德國MV4爆炸物處理機器人等。目前美國ORNL正在研製和開發Abrams坦克、愛國者導彈裝電池用機器人等各種用途的軍用機器人。
可以預見,在21世紀各種先進的機器人係統將會進入人類生活的各個領域,成為人類良好的助手和親密的夥伴。