机器人基础知识教程入门指导.ppt

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1、一、机器人的概述一、机器人的概述一、机器人的概述一、机器人的概述 什么是机器人什么是机器人什么是机器人什么是机器人 机器人一词的起源机器人一词的起源机器人一词的起源机器人一词的起源 机器人的发展机器人的发展机器人的发展机器人的发展二、形形色色的机器人二、形形色色的机器人二、形形色色的机器人二、形形色色的机器人 工业机器人工业机器人工业机器人工业机器人 服务机器人服务机器人服务机器人服务机器人 空间机器人空间机器人空间机器人空间机器人 海洋机器人海洋机器人海洋机器人海洋机器人 极限作业机器人极限作业机器人极限作业机器人极限作业机器人 娱乐机器人娱乐机器人娱乐机器人娱乐机器人 医用机器人医用机器人

2、医用机器人医用机器人 军用机器人军用机器人军用机器人军用机器人 仿人机器人仿人机器人仿人机器人仿人机器人三、机器人比赛三、机器人比赛三、机器人比赛三、机器人比赛四、教育意义四、教育意义四、教育意义四、教育意义机器人知识 机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自20世纪60年代问世以来，经历了40多年的发展已经取得了长足的进步！星球大战中的C 3PO有时比人还聪明 终结者3n n什么是机器人？什么是机器人？n n机器人的基本特征：机器人的基本特征：n n大脑：大脑：自动控制的程序自动控制的程序n n身体：身体：具有一定的结构形态具有一定的结构形态n n动作：动作：完成一定动作的能力完成一定

3、动作的能力 机器人并不神秘，在人类生活中无处不在，并给我们生活带来了极大的方便和乐趣！机器人并不神秘，在人类生活中无处不在，并给我们生活带来了极大的方便和乐趣！机器人并不神秘，在人类生活中无处不在，并给我们生活带来了极大的方便和乐趣！机器人并不神秘，在人类生活中无处不在，并给我们生活带来了极大的方便和乐趣！“机器人机器人”一词的起源一词的起源 机器人一词首次出现是在1920年捷克作家卡雷尔卡佩克发表的科幻剧罗萨姆的万能机器人中，意为“强制性劳动”或“奴隶”。机器人三原则机器人三原则 一、机器人不能伤害人类，也不能看见人类受伤害而袖手旁观；二、机器人应服从人的命令，但不得违反第一原则；三、机器人

4、应保护自己，但不得违反第一、二原则。这是一种名叫“Tron-x”机器人，可以作出各种不同的表情机器人发展的三个阶段机器人发展的三个阶段第一代：示教再现型机器人 示教工作一完成，示教再现工业机器人便开始工作 第二代：有感觉的机器人 有感觉的机器人第三代：具有智能的机器人这个机器人拿起鸡蛋和汤匙 机器人的历史机器人的历史 现在让我们一起来了解一下机器人的社会发展史，这是一个有关机器人历史的时间轴：ROSSUM Liar Universal Three Principless Bilateral Unimation 100,000 AIBO ASMIO SDR-4XRobots of robot M

5、aster/Slave PUMA1920 1940 1954 1961 1984 1997 2000 2003 古代机器人古代机器人人们对机器人的幻想已有3000多年的历史！早在西周时期，我国就有有关机器人的记载。18世纪，机器木偶在欧洲风靡一时。1959年第一台工业机器人诞生进入20世纪后，一些适用化的机器人相继问世。返回 现代机器人现代机器人随着社会的进步，机器人的种类功能也越来越多，它们不仅能工作、服务人类，还能供人们娱乐！你可以教机器人下棋想一想，深蓝为何能击败卡斯帕罗夫？机器人将更具人性化，与人交流时将具有更高的智力和更丰富的感情ATR智能机器人研究所正在开发的有皮肤的机器人“Sof

6、t Robovie”。新能源及产业技术综合开发机构（NEDO）的遥控操作机器人“HRP-1S”的演示。左上画面中的人通过机器人操纵挖土机。未来机器人未来机器人富士通AUTOMATION的“HOAP-2”。通过神经元网络可以在短时间内学习动作。最先进的步行智能机器人“埃尔玛”,是一种形似蝗虫的智能多脑机器人。“Robovie-R”这款机器人是由日本海军实 验室 研 制 的，高110cm,装配有 9种传感器，可 以 和 人 交 流。总有一天所有的机器人都会长得像这个样子！美国国家安全实验室制造出了有史以来世界上最小的机器人我国“863”计划中研究成功的微小机器人内窥镜系统。机器人向着微型化方向发展

7、返回工业机器人工业机器人工业机器人的出现工业机器人的出现 1954年，电子学家德沃尔获得了一项“可编程序机械手”的专利。1959年，英格伯格和德沃尔设计出了世界上第一台真正实用的工业机器人，名叫“尤尼梅特”。世界上第一台工业机器人“尤尼梅特”正在生产线上工作1961年，英格伯格和德沃尔筹办了世界上第一家专门生产机器人的工厂“尤尼梅特”公司。1961年，英格伯格也被人们誉为“工业机器人之父”。工业机器人的现在工业机器人的现在焊接机器人焊接机器人代替人类从事危险的焊接工作焊接时，可以精确地焊接很复杂的部分 机器人汽车焊接生产线 装配机器人装配机器人从事简单的重复性的组装工作可以像人手一样进行组装机

8、器人及输送线物流自动化系统机器人及输送线物流自动化系统机器人及输送线物流自动化系统机器人及输送线物流自动化系统喷漆机器人喷漆机器人可以完成对人体有害的喷漆工作能够将物体表面喷得很平滑大型喷漆机器人大型喷漆机器人大型喷漆机器人大型喷漆机器人日本推出全球最大的工业日本推出全球最大的工业日本推出全球最大的工业日本推出全球最大的工业机器人机器人机器人机器人工业机器人工业机器人中国工业机器人的发展中国工业机器人的发展70年代的萌芽期 80年代的开发期 90年代的适用化期 点焊机器人 搬运机器人 便携式机器人我国首台“隧道凿岩机器人”通过国家“863”计划智能机器人验收。我国自行研制的“隧道凿岩机器人”主

9、要性能已达到国外同类产品先进水平，主要应用于铁路、公路、矿山、水电等基本建设中的隧道开挖。返回服务机器人服务机器人除了工业，用于服务领域的机器人已经开始开拓市场！1999年末，世界全部服务机器人至少为6600台，其中家用机器人有3000台，约占50%。法国公共汽车加油机器人法国公共汽车加油机器人法国公共汽车加油机器人法国公共汽车加油机器人 机器人为来宾斟酒机器人为来宾斟酒机器人为来宾斟酒机器人为来宾斟酒家庭服务机器人家庭服务机器人 家里很多琐碎的工作都可以交给它来做，如端茶、做饭、照看小孩、打扫卫生等，它都能够胜任！空间机器人空间机器人 具有高智能的空间机器人可克服恶劣的自然条件，代替人类去探

10、索宇宙的奥秘！MARSOKHOD火星探测车 丹蒂（丹蒂（ANTE）机器人）机器人 ANTE是美国卡内基梅隆大学为探行星做准备而研制的，高3米，宽2米，重400千克。日本研制的修理人造卫星的高性能太空机器人 美国研制的新型星球探索机器人“亥伯龙”号返回 海洋机器人海洋机器人 海底蕴藏着十分丰富的生物和矿产资源，因此，海洋开发与太空开发同等重要！深飞（Deep Flight）1号潜水器“双鹰”水下机器人无人遥控潜水艇 美国研制出一种机器金枪鱼，可以横渡大西洋漫长的海域。“逆戟鲸”号无人无缆潜水器，最大潜深为6000米HD系列水下机器人返回 极限操作机器人极限操作机器人 代替人类在核反应堆、空间、深

11、海、灾区等危险地带工作，从事许多人所不能及的工作！日本研制的一种用于极限作业的机器人 处理核事故的机器人 防灾机器人返回娱乐机器人娱乐机器人 娱乐机器人以供人观赏、娱乐为目的，可以行走或完成动作，可以有语言能力，会唱歌，有一定的感知能力。机器人乐队机器狗“爱宝”正在踢球 日本索尼公司开发的机器狗“爱宝”具有喜、怒、哀、乐、吃惊、讨厌等六种情绪，并有瞌睡、饥饿、运动、贪玩等五种本能。NEC公司开发的新型机器人PaPeRo具有散步模式和交谈模式，能根据谈话对象的不同表现出好恶情绪。日本新力公司最新发明的机器人SDR-4X5台SDR-4X机器人并排站在展台上表演舞蹈。返回机器狗机器狗AIBO 医用机

12、器人医用机器人 传统意义上，医生用双手手术，现在可以用机器人进行手术！医生发号施令，机器人惟命是从，双方优长互补，达到“珠联璧合”。这种名叫“利萨”的机器手为近30位病人做过手术正在工作的机器人机器人配合医生做手术返回 军用机器人军用机器人 很多国家已经开始考虑在军事方面投入研究！早在第二次世界大战期间，德国人就研制并首次使用了扫雷和反坦克用的遥控爆破机器人，美国人则研制出遥控飞行机器人，这些可以称得上是原始的机器人武器。“徘徊者”侦察机器人 遥控扫雷车 无人机返回“土拨鼠土拨鼠土拨鼠土拨鼠”（右）和（右）和（右）和（右）和“野野野野牛牛牛牛”（左）排爆机器人（左）排爆机器人（左）排爆机器人（

13、左）排爆机器人 高空无人侦察机微型无人机仿人形机器人是多门基础学科、多项技术的集成，代表了机器人的尖端科技，它不仅是一个国家高科技水平的重要标志，也在人类生产、生活中有着广泛用途。在这方面，日本处于世界领先水平。仿人形机器人仿人形机器人新型仿真机器人NEC具有会话识别功能的机器人返回索尼索尼索尼索尼3SR-3X3SR-3X机器人表演金鸡独立机器人表演金鸡独立机器人表演金鸡独立机器人表演金鸡独立本田的双足步行机器人本田的双足步行机器人本田的双足步行机器人本田的双足步行机器人“ASIMO”“ASIMO”这个外观为银色的机器人这个外观为银色的机器人这个外观为银色的机器人这个外观为银色的机器人ASMI

14、OASMIO的步行速度为的步行速度为的步行速度为的步行速度为1.61.6公里公里公里公里/小时小时小时小时日本索尼公司推出的这款机器人日本索尼公司推出的这款机器人日本索尼公司推出的这款机器人日本索尼公司推出的这款机器人只有只有只有只有5050厘米高、厘米高、厘米高、厘米高、5 5公斤重，公斤重，公斤重，公斤重，2424个关个关个关个关节保证他能完成起立、单腿站立、节保证他能完成起立、单腿站立、节保证他能完成起立、单腿站立、节保证他能完成起立、单腿站立、题球、跳舞等动作。题球、跳舞等动作。题球、跳舞等动作。题球、跳舞等动作。中国首台类人形机器人亮相中国首台类人形机器人亮相中国首台类人形机器人亮相

15、中国首台类人形机器人亮相这是新能源及产业技术综合开这是新能源及产业技术综合开这是新能源及产业技术综合开这是新能源及产业技术综合开发机构（发机构（发机构（发机构（NEDONEDO）开发的机器）开发的机器）开发的机器）开发的机器人人人人“HRP-2 Promete”“HRP-2 Promete”。该组合成员包括该组合成员包括该组合成员包括该组合成员包括“Ken”“Ken”、“Audrey”“Audrey”、“Charlie”“Charlie”、“Marco”“Marco”。性格及特长分别如下：性格及特长分别如下：性格及特长分别如下：性格及特长分别如下：MKen MKen的特长为猜谜及健谈。的特长为

16、猜谜及健谈。的特长为猜谜及健谈。的特长为猜谜及健谈。其性格为对宇宙及科学等感兴趣的其性格为对宇宙及科学等感兴趣的其性格为对宇宙及科学等感兴趣的其性格为对宇宙及科学等感兴趣的知识探求型，知识渊博且有独到的知识探求型，知识渊博且有独到的知识探求型，知识渊博且有独到的知识探求型，知识渊博且有独到的见解。技术方面的特点为具有与人见解。技术方面的特点为具有与人见解。技术方面的特点为具有与人见解。技术方面的特点为具有与人和自然交流的谈话能力。和自然交流的谈话能力。和自然交流的谈话能力。和自然交流的谈话能力。Audrey Audrey的特长为朗读连环画。的特长为朗读连环画。的特长为朗读连环画。的特长为朗读连

17、环画。其性格属于喜欢小孩子的稳重和蔼其性格属于喜欢小孩子的稳重和蔼其性格属于喜欢小孩子的稳重和蔼其性格属于喜欢小孩子的稳重和蔼型。技术特点为具有使人开心的对型。技术特点为具有使人开心的对型。技术特点为具有使人开心的对型。技术特点为具有使人开心的对话技术。话技术。话技术。话技术。Charlie Charlie擅长舞蹈与运动。性格属于喜欢电影及音乐的逗人开心型。技擅长舞蹈与运动。性格属于喜欢电影及音乐的逗人开心型。技擅长舞蹈与运动。性格属于喜欢电影及音乐的逗人开心型。技擅长舞蹈与运动。性格属于喜欢电影及音乐的逗人开心型。技术特点为能够进行全身协调地运动控制，可以随音乐起舞。术特点为能够进行全身协调

18、地运动控制，可以随音乐起舞。术特点为能够进行全身协调地运动控制，可以随音乐起舞。术特点为能够进行全身协调地运动控制，可以随音乐起舞。Marco Marco特长为唱歌。性格属于对时装及艺术感兴趣、活泼但特长为唱歌。性格属于对时装及艺术感兴趣、活泼但特长为唱歌。性格属于对时装及艺术感兴趣、活泼但特长为唱歌。性格属于对时装及艺术感兴趣、活泼但“不够稳不够稳不够稳不够稳重重重重”的类型。技术特点为具有可以根据声音合成展示丰富的音乐内容及唱的类型。技术特点为具有可以根据声音合成展示丰富的音乐内容及唱的类型。技术特点为具有可以根据声音合成展示丰富的音乐内容及唱的类型。技术特点为具有可以根据声音合成展示丰富

19、的音乐内容及唱歌的能力。歌的能力。歌的能力。歌的能力。仿人形机器人舞蹈仿人形机器人舞蹈 机器人大赛机器人大赛世界范围内比较有影响的机器人赛事：FIRA：由国际机器人足球联合会组织的微机器人世界杯Mirosot ROBOCUP：机器人世界杯 IROC：国际机器人奥林匹克大赛国内比较有影响的机器人赛事：中国青少年电脑机器人大赛（科协主办）电脑机器人制作大赛（教育部主办）第六届全国机器人大赛剪辑一第六届全国机器人大赛剪辑二第五届中国青少年电脑机器人大赛剪辑一返回第五届中国青少年电脑机器人大赛剪辑二 机器人教育的意义：现代机器人教育给教学提供一种全新的方式。获取新知识提高动手能力快乐教育勇于挑战参与竞赛能力走进机器人，增长见识！