《智能机器人》.ppt

单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式.1胶州市第二实验小学影视节目为我们插上了想象的翅膀n从动画片铁臂阿童木变形金钢到今天美国的科幻电影终结者未来战士X战警等大量的影视节目为我们在头脑中描绘出了未来机器人的样子机器人”你来自何方n提起“机器人”，就不得不提到“科幻”，而“机器人”一词正是来源于此1920年捷克作家卡雷尔卡佩克发表了科幻剧本罗萨姆的万能机器人在剧本中，卡佩克把捷克语“Robota”写成了“Robot”，“Robota”是奴隶的意思该剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响，引起了大家的广泛关注，被当成了机器人一词的起源机器人”你到底是什么？n机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自60年代初问世以来，经历40余年的发展已取得长足的进步走向成熟的工业机器人，各种用途的特种机器人的实用化，昭示着机器人技术灿烂的明天但大家是否可以给耳熟能详的机器人一个准确的定义呢？有人认为机器人无所不能，有人认为机器人必须像人那么，何为机器人？.机器人的定义.机器人的定义n加藤一郎提出的具有如下3个条件的机器称为机器人：n1，具有脑、手、脚等三要素的个体；2，具有非接触传感器（用眼、耳接受远方信息）和接触传感器；3，具有平衡觉和固有觉的传感器。

机器人的定义n 在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上，就提出了两个有代表性的定义一是森政弘与合田周平提出的：“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器”机器人的定义n1988年法国的埃斯皮奥将机器人定义为：“机器人学是指设计能根据传感器信息实现预先规划好的作业系统，并以此系统的使用方法作为研究对象”机器人的定义n1987年国际标准化组织对工业机器人进行了定义：“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机机器人的定义n我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”机器人的核心人工智能n为什么机器人会这么聪明？机器人的大脑是什么？机器人的最重要的部分是哪里？这一切的答案只有一个人式智能，即我们平时说的AI人工智能，就在你身边n即时战略游戏中的AInCS机器人聊天机器人.机器人的分类n关于机器人如何分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。

一般的分类方式见表：.机器人的分类n操作型机器人n程控型机器人n示教再现型机器人n数控型机器人n感觉控制型机器人n适应控制型机器人n学习控制型机器人n智能机器人.机器人的分类n我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人n目前，国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是一致的中国古代机器人n西周时期，能歌善舞的伶人，这是我国最早记载的机器人n春秋后期，木匠鲁班，制造过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”，体现了我国劳动人民的聪明智慧 n三国时期，蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马” .国外古代的机器人n公元前2世纪，亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人自动机 n1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶，并在大阪的道顿堀演出 n1893年摩尔制造了“蒸汽人”，“蒸汽人”靠蒸汽驱动双腿沿圆周走动n1959年第一台工业机器人（可编程、圆坐标）在美国诞生，开创了机器人发展的新纪元 .写字机器人.现代机器人n现代机器人的研究始于20世纪中期，其技术背景是计算机和自动化的发展，以及原子能的开发利用。

现代机器人n1965年，MIT的Roborts演示了第一个具有视觉传感器的、能识别与定位简单积木的机器人系统n1967年日本成立了人工手研究会（现改名为仿生机构研究会），同年召开了日本首届机器人学术会n1970年在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议1970年以后，机器人的研究得到迅速广泛的普及 n.现代机器人n1973年，辛辛那提米拉克隆公司的理查德豪恩制造了第一台由小型计算机控制的工业机器人，它是液压驱动的，能提升的有效负载达45公斤n到了1980年，工业机器人才真正在日本普及，故称该年为“机器人元年”随后，工业机器人在日本得到了巨大发展，日本也因此而赢得了“机器人王国的美称”现代机器人n80年代，将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机器人 n当前与信息技术的交互和融合又产生了“软件机器人”、“网络机器人” .现代机器人n机器人的手n机器人的眼睛n机器人的鼻子n机器人的耳朵.我国机器人研究的发展状况n在国家863计划、国家自然科学基金和湖南省的支持下，长沙国防科技大学于1988年2月研制成功了六关节平面运动型双足步行机器人，随后于1990年又先后研制成功了十关节、十二关节的空间运动型机器人系统，并实现了平地前进、后退，左右侧行，左右转弯，上下台阶，上下斜坡和跨越障碍等人类所具备的基本行走功能。

近期在十二关节的空间运动机构上，实现了每秒钟两步的前进及左右动态行走功能 .我国机器人研究的发展状况n仿人型机器人是多门基础学科、多项高技术的集成，代表了机器人的尖端技术因此，仿人形机器人是当代科技的研究热点之一仿人型机器人不仅是一个国家高科技综合水平的重要标志，也在人类生产、生活中有着广泛的用途目前，我国仿人形机器人研究与世界先进水平相比还有差距 .我国工业机器人n我国工业机器人起步于70年代初期，经过20多年的发展，大致经历了3个阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期和90年代的适用化期n我国年轻的机器人工程队伍在汽车、摩托车、电子、家电、石化等行业实施了一批工业机器人应用工程取得了良好的社会效益和经济效益国外机器人应用的状况n美国是机器人的发源地，机器人的拥有量远远少于日本，其中部分原因就是因为美国有些工人不欢迎机器人，从而抑制了机器人的发展n日本之所以能迅速成为机器人大国，原因是多方面的，但其中很重要的一条就是当时日本劳动力短缺，政府和企业都希望发展机器人，国民也都欢迎使用机器人由于使用了机器人，日本也尝到了甜头，它的汽车、电子工业迅速崛起，很快占领了世界市场从现在世界工业发展的潮流看，发展机器人是一条必由之路。

没有机器人，人将变为机器；有了机器人，人仍然是主人 .从三定律说起未来人类是否被机器人奴役灭亡n1，机器人不应伤害人类，也不得使人受到伤害；2，机器人应该服从人类的一切命令，除非这一命令与第一条定律相抵触；3，机器人必须保护自己的安全，除非这与第一、第二定律相抵触这是给机器人赋予的伦理性纲领机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则机器人技术将进课堂 中小学老师先受培训n摘自：北京晚报n作为机器人的核心技术，单片机技术的研究、开发和应用已经越来越得到世界各国政府的重视，我国教育部也已明确提出将机器人纳入中小学信息技术教育课程，并在2003年至2005年分别在我国高中、初中、小学开设信息技术教育课程的计划智能机器人是信息技术课最佳平台的五大理由n技术的综合性：智能机器人是众多技术的集成体，更是信息技术的集成体n技术的先进性：智能机器人被公认为21世纪的技术制高点之一，集成了众多领域的先进技术n技术的自我更新性：智能机器人发展的终极目标是创造出类人机器人，还有漫长的路要走，在此过程中，智能机器人能自主全方位吸收其他领域的最新技术成果智能机器人是信息技术课最佳平台的五大理由n自主体验性：学生在实现挑战性的智能机器人项目和比赛过程中，培养动手能力、创造能力、协作能力、综合能力和进取精神。

n兴趣性：几乎每个青少年都喜欢机器人，从而激发学生对科技的浓厚兴趣 .机器人是人类的助手和朋友n随着工业化的实现，信息化的到来，我们开始进入知识经济的新时代创新是这个时代的源动力文化的创新、观念的创新、科技的创新、体制的创新改变着我们的今天，并将改造我们的明天新旧文化、新旧思想的撞击、竞争，不同学科、不同技术的交叉、渗透，必将迸发出新的精神火花，产生新的发现、发明和物质力量机器人技术就是在这样的规律和环境中诞生和发展的科技创新带给社会与人类的利益远远超过它的危险机器人的发展史已经证明了这一点机器人的应用领域不断扩大 .机器人是人类的助手和朋友n社会的进步是历史的必然，我们完全有理由相信，象其它许多科学技术的发明发现一样，机器人也应该成为人类的好助手、好朋友中国的未来在科学展望21世纪，科学技术的灯塔指引着更加美好的明天 .国内外机器人比赛赛事n机器人足球比赛n机器人灭火比赛n机器人创意比赛.n世界上比较有影响的赛事主要有两个：n国际机器人足球联合会（FIRA）组织的微机器人世界杯Mirosot，n国际人工智能协会组织的机器人世界杯RoboCup 机器人足球比赛.微机器人世界杯Mirosotn国际机器人足球联合会成立于1997年，总部设在韩国的大田，每年组织一次机器人足球世界杯，相伴而行的还要举行这一领域的学术研讨。

n1996年在韩国举行了首届机器人足球世界杯，来自7个国家的23支代表队参加了比赛n1997年6月15日来自9个国家的22支代表队参加了2个项目的角逐机器人足球比赛n第三届比赛在巴黎与第16届足球世界杯同期举行，有13个国家的39个代表队参加了4个项目决赛阶段的比赛n由于参赛队增加，1999年第四届分4个赛区进行了预选赛，角逐决赛阶段4个项目的32个名额，比赛已达到相当规模和水平n2000年第五届机器人足球世界杯在悉尼与奥运会相伴而行n2001的第六届机器人足球世界杯将在中国举行n2002年的机器人足球世界杯将在韩国与第17届足球世界杯同期举行n比赛的主要项目如下：n超微机器人足球赛n单微机器人足球赛n微机器人足球赛n小型机器人足球赛n拟人机器人足球赛机器人足球比赛.机器人世界杯赛（RoboCup）n国际人工智能学会组织的机器人世界杯赛（RoboCup），它的比赛项目有三个：n（1）小型机器人比赛（直径小于15cm），n（2）中型机器人比赛（15cm(50cm）；n（3）电脑模拟比赛它要求参赛的机器人是自主式的，其复杂程度和制作成本较高机器人足球比赛n1997年在日本举行了第1届机器人足球世界杯赛，有40多个队参加了比赛，然后每年一届。

n1998年第2届在法国巴黎举行，有60多个队参加了比赛n1999年第3届在瑞典的斯德哥尔摩举行n2000年的第4届，在澳大利亚的墨尔本举行,有约100个队参加了比赛 .机器人足球赛场地.机器人足球赛规则n比赛场地及设备标准n专业名词解释n比赛规则n犯规与处罚n裁判n环境.机器人灭火比赛n比赛场地及设备标准n专业名词解释n比赛规则n犯规与处罚n裁判n环境.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式.44不当之处肯请批评指正n谢谢大家！n2005年3月。