人工智能與機器人

（初中版第1單元走進人工智能

）第二課神奇的機器人神奇的機器人學習目標：1.了解什么是機器人2.了解機器人的發(fā)展歷程3.知道機器人開發(fā)的三項原則4.了解機器人的分類和應用神奇的機器人想一想:機器人到底是什么樣子的呢?機器人在我們的生活和工業(yè)生產中隨處可見。例如：樓道的自動感應燈、聲音控制燈、自動感應水龍頭等。這節(jié)課我們就來認識下各種各樣的機器人。神奇的機器人1、什么是機器人？機器人是一種自動化的機器，所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機器。并不是只有外形像人才能稱為機器人。實際上，只要具備一些與人或生物相似的智能的自動化機器人，都可以稱為機器人。一點通：（機器人定義）神奇的機器人2、機器人開發(fā)的三項原則

其實機器人就是人類制造出來的一種智能化機器，它應該為人類服務。那么機器人應該怎樣服務于人類呢？“機器人三原則”：1、機器人不應傷害人類；2、機器人應遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外；3、機器人應能保護自己，與第一條和第二條相抵觸除外。

這是給機器人賦予的倫理性綱領。機器人學術界始終將這三原則作為機器人開發(fā)的準則。神奇的機器人3、機器人的發(fā)展歷程①古代的自動機器

早在三千多年前西周時代，有個叫偃師的工匠，就巧妙地制造了一個能歌善舞的“歌者”，雖然它實質上是一個自動木偶，但這也許是文獻記載里最早的一個“機器人”。在我國，東漢時期的張衡發(fā)明了指南車，三國時期的諸葛亮創(chuàng)造了木牛流馬……人類歷史進入近代之后，隨著第一次、第二次產業(yè)革命（17～19世紀）的興起，各種機械裝置也不斷地被發(fā)明和應用，特別是在機械計時裝置的發(fā)展基礎上，日本、西歐等國家出現(xiàn)了不少精巧的“機器人”玩具或“機器人”工藝品，這些裝置大多由時鐘機構驅動，用凸輪和杠桿傳遞運動，比如，上發(fā)條后就能演奏的音樂盒。神奇的機器人操作在網(wǎng)上搜索”木牛流馬”、“指南車”的相關資料，說出其工作的原理。神奇的機器人②現(xiàn)代的機器人

現(xiàn)代社會，隨著計算機技術、控制技術、傳感技術和人工智能技術的發(fā)展，機器人在技術和應用方面都得到了迅猛的發(fā)展。人們發(fā)明了各式各樣的具有感知、決策、行動和交互能力的智能機器人，這些機器人從外觀上已遠遠脫離了最初仿人型機器人和工業(yè)機器人所具有的形狀，更符合各種不同應用領域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增強，從而為機器人技術的應用開辟出更加廣闊的空間。神奇的的機器器人4、機機器人人的分分類和和應用用從應用用環(huán)境境出發(fā)發(fā)，可可以將將機器器人分分為兩兩大類類：（1））工業(yè)業(yè)機器器人（2））特種種機器器人特種機機器人人又包包括：：服務務機器器人、、娛樂樂機器人、、軍用用機器器人、、教育育機器器人等等等。。機器人人的分分類及及應用用---工業(yè)機機器人人弧焊機機器人人機器人人的分分類及及應用用---工業(yè)機機器人人120公斤斤點焊焊機器器人120公斤斤點焊焊機器器人是是以一汽汽紅旗旗車身身焊裝裝生產產線為為應用用背景景，瞄瞄準國國際上上典型型機器器人產產品技技術性性能開開發(fā)的的一種種具有有先進進性、、可靠靠性的的實用用機器器人產產品。。該機機器人人具有有工作作空間間大、、運動動速度度快和和負荷荷能力力強等等特點點。機機器人人設計計結構構緊湊湊，外外觀宜宜人，，運動動平穩(wěn)穩(wěn)快捷捷，大大大地地提高高了點點焊作作業(yè)的的生產產率。。機器人人的分分類及及應用用---工業(yè)機機器人人5kg搬運運機器器人，，采用用五軸軸伺服服電機機驅動動控制制，實實現(xiàn)五五軸空空間聯(lián)聯(lián)動，，配置置不同同工具具包可可實現(xiàn)現(xiàn)搬運運、碼碼垛、、焊接接、裝裝配等等工作作，具具有較較高的的柔性性自動動化水水平。。5公斤搬搬運機器器人“插秧機機器人””試驗田田中插秧秧。這個個“機器器人”可可按水田田形狀，，根據(jù)設設定路線線自我糾糾正姿態(tài)態(tài)進行插插秧、播播撒肥料料和農藥藥等勞作作。機器人的的分類及及應用---工業(yè)機器器人便攜式機機器人由哈爾濱濱工業(yè)大大學機器器人研究究所研制制的便攜攜式機器器人，可可實現(xiàn)六六自由度度弧焊機機器人的的全部功功能，同同時可作作為通用用機器人人完成其其它工作作，可任任意位置置安裝。。機器人人本體自自重30Kg，，便于拆拆裝攜帶帶。便攜攜式機器器人可以以作為一一個流動動的焊接接機器人人到不同同的場所所進行作作業(yè)，特特別是在在一些工工作空間間狹小，，周圍環(huán)環(huán)境惡劣劣，工人人無法作作業(yè)的地地方。機器人的的分類及及應用---服務機器器人腦外科及及其任輔輔助系統(tǒng)統(tǒng)該腦外科科機器人人輔助系系統(tǒng)是由由北京航航空航天天大學、、清華大大學和海海軍總院院共同研研制開發(fā)發(fā)的。1997年5月月用該機機器人為為病人實實施了首首例開顱顱手術,到2000年年11月月已為140多多位病人人實施了了這種手手術。機器人的的分類及及應用---服務機器器人格林系統(tǒng)統(tǒng)格林系統(tǒng)統(tǒng)是讓外外科醫(yī)生生坐在一一個大操操縱臺前前，帶上上三維眼眼鏡，盯盯著一個個透明的的工作間間，觀看看手術室室內立體體攝像機機攝錄并并傳送過過來的手手術室和和病人的的三維立立體圖像像。與此此同時，，外科醫(yī)醫(yī)生的兩兩手手指指分別勾勾住操縱縱臺下兩兩臺儀器器上的控控制環(huán)。。儀器中中的傳感感器可測測量出外外科醫(yī)生生手指的的細微動動作并把把測量結結果數(shù)字字化，隨隨后傳送送到兩只只機械手手上，機機械手隨隨外科醫(yī)醫(yī)生動作作，為病病人作手手術。聲聲頻部分分能同時時傳來手手術所發(fā)發(fā)出的所所有聲音音，使人人有親臨臨其境之之感。機器人的的分類及及應用---水下機器器人載人潛水水器機器人的的分類及及應用---水下機器器人水下6000米米無纜自自治機器器人1995年8月月，CR-016000米無纜纜自治水水下機器器人研制制成功，，使我國國機器人人的總體體技術水水平躋身身于世界界先進行行列，成成為世界界上擁有有潛深6000米自治治水下機機器人的的少數(shù)國國家之一一。機器人的的分類及及應用---農用機器器人摘西紅柿柿機器人人在日本、、美國等等發(fā)達國國家，農農業(yè)人口口較少，，隨著農農業(yè)生產產的規(guī)模?；?、多多樣化、、精確化化，勞動動力不足足的現(xiàn)象象越來越越明顯。。許多作作業(yè)項目目如蔬菜菜、水果果的挑選選與采摘摘，蔬菜菜的嫁接接等都是是勞動力力密集型型的工作作，再加加上時令令的要求求，勞動動力問題題很難解解決。正正是基于于這種情情況，農農林業(yè)機機器人應應運而生生。機器人的的分類及及應用---農用機器器人嫁接機器器人能完完成砧木木、穗木木的取苗苗、切苗苗、接合合、固定定、排苗苗等嫁接接過程的的自動化化作業(yè)。。操作者者只需把把砧木和和穗木放放到相應應的供苗苗臺上，，其余嫁嫁接作業(yè)業(yè)均由機機器自動動完成，，從而大大大提高高了作業(yè)業(yè)效率和和質量，，減輕了了勞動強強度。嫁嫁接機機器人可可以進行行黃瓜、、西瓜、、甜瓜苗苗的自動動嫁接，，為蔬菜菜、瓜果果自動嫁嫁接技術術的產業(yè)業(yè)化提供供了可靠靠條件。。嫁接機器器人機器人的的分類及及應用---農用機器器人這種機器器人的工工作過程程如下：：用拔苗苗器的抓抓手將插插盤中的的籽苗拔拔出，放放在穿過過插盤傳傳送帶移移動到盆盆傳送帶帶上的一一排杯狀狀容器內內。在杯杯狀容器器移動的的同時，，由光電電傳感器器探測有有無缺苗苗，探測測之后，，栽培器器的抓爪爪只拿起起籽苗。。每個栽栽培頭分分別接近近一只杯杯，在所所有栽培培頭都夾夾住籽苗苗之后，，所有栽栽培頭同同時栽培培籽苗，，確保無無空盆，，最大栽栽培速度度為每小小時6000棵棵。該機機器人是是第一臺臺能識別別缺苗的的機器人人。利用用這種機機器人，，栽培者者只移栽栽真實的的籽苗，，并使全全部籽苗苗都移栽栽到盆里里，減少少尋找和和填充空空盤的必必要。移栽機器器人機器人的的分類及及應用---機器人警警察英國“手手推車””機器人人機器人的的分類及及應用---機器人警警察在西方國國家中，，恐怖活活動始終終是個令令當局頭頭疼的問問題。英英國由于于民族矛矛盾，飽飽受爆炸炸物的威威脅，因因而早在在60年年代就研研制成功功排爆機機器人。。。最近近英國又又將手推推車機器器人加以以優(yōu)化，，研制出出土撥鼠鼠及野牛牛兩種遙遙控電動動排爆機機器人，，英國皇皇家工程程兵在波波黑及科科索沃都都用它們們探測及及處理爆爆炸物。。土撥鼠鼠重35公斤，，在桅桿桿上裝有有兩臺攝攝像機。。野牛重重210公斤，，可攜帶帶100公斤負負載。兩兩者均采采用無線線電控制制系統(tǒng)，，遙控距距離約1公里。。“土撥鼠”和和“野?！睓C機器人機器人的分類類及應用---軍用機器人遙控掃雷車機器人的分類類及應用---機器人保安美國機器人系系統(tǒng)技術公司司正在研制一一種MDARS-E室外外型機器人，，即將進入工工程制造階段段。機器人可可識別并繞過過障礙物，若若繞不過去，，就停下來，，并通知控制制站操作人員員。它的負載載主要有立體體攝像機，前前視紅外攝像像機，多普勒勒雷達，4線線激光掃描儀儀，超聲波傳傳感器，微波波及光纜通信信網(wǎng)絡，視頻頻標簽閱讀器器。導航傳感感器有差分GPS系統(tǒng)、、陀螺儀、傾傾斜儀、4輪輪編碼器及駕駕駛定位傳感感器。MDARS-E在在值班時可自自主進行監(jiān)視視，發(fā)現(xiàn)入侵侵者或異常情情況時，視頻頻鏈路自動啟啟動，控制站站記錄下音響響及視頻警報報，保安人員員可以由遠處處觀察那里的的情況，或與與入侵者對話話。MDARS-E室外保安安機器人機器人的分類類及應用—清掃機器人機器人的分類類及應用—娛樂機器人機器人的分類類及應用—救護機器人機器人的分類類及應用—助殘機器人機器人的分類類及應用—仿生機器人機器人的