认识机器人精品文稿.ppt

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1、认识机器人第1 页，本讲稿共16 页第2 页，本讲稿共16 页第3 页，本讲稿共16 页第4 页，本讲稿共16 页第5 页，本讲稿共16 页第6 页，本讲稿共16 页关于机器人的资料你知道哪些?第7 页，本讲稿共16 页 机器人的“祖先”在中国机器人一词的出现和世界上第一个工业机器人的问世都是近几十年的事，然而人们对机器人的幻想与追求却已有三千多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器，以便代替人类完成各种工作。中国人是发明制造机器人的先驱。西周时期，我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人这是我国最早记载的机器人。春秋后期，我国著名的木匠鲁班，在机械方面也是一位发明家，据墨经记载，他曾制造

2、过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”。三国时期马钧设计了一种叫“水转百戏”的木偶玩具，他用水力使木轮转动，轮子设置的木人都一起动弹起来，有的击鼓吹箫、有的唱歌跳舞、有的爬绳倒立、还有的舂米磨面、斗鸡杂耍，设计精巧、造型优美、栩栩如生、变化无穷、壮观多姿。蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”，并用其运送军粮，支援前方战争，其原理据说至今仍然是个不解之谜。如果说，上述记载还多少带点传奇色彩的活，那么，汉朝发明的指南车，利用齿轮定向机构，使车上的人的右手始终指向南方，则可以认为是迄今为止得到证实的世界最早的机器人。这比欧洲发明的报时机器人早了一千多年。因此，可以毫无愧色地说，机器人的“祖先”在中

3、国。第8 页，本讲稿共16 页 机器人是自动控制机器（Robot）的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械（如机器狗，机器猫等）。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议，有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作。理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物，目前科学界正在向此方向研究开发。第9 页，本讲稿共16 页 机器人进入家庭为期不远如果按照20 世纪60 年代中期机器人开始成群服务于人类计算，如今机器人的发展已经接近了“而立之年”。但应该承认，现在的情况

4、距离理想要求还很远。科学家认为，按照今天的要求，一个真正的机器人必须具备某些反应能力和适应能力，并且逐渐向人类的思维方式靠拢，这应该成为今后发展机器人的另一条规则。20 世纪末，计算机在进入家庭之前就已经成功地占领了企业。机器人也可能走同样的道路：不再局限于工厂而应该进入家庭。实际上，这种情况已指日可待了。美国熏鲱杂志对1000 名美国人进行了一次调查，问他们希望未来五年内自己家庭里能拥有什么样的机器人，回答是吸尘机器人和游戏伙伴，还有相当一部分人认为应该开发陪伴人类的类人机器人。实际上，一些国家的厂商正在研制吸尘机器人。这种机器人投入市场的时间与价钱尚未可知，但人们已经知道，它身上会安装一个

5、微程序处理器和一个声波定位仪器，它能够发现最近的墙壁并且能够在房间内转圈，不会重复经过同一地方吸尘，而且它会不慌不忙地处理障碍物，能越过电线或者电话线等凸出的地方。联合国欧洲经济委员会的一项调查报告指出，家用机器人很有可能成为21 世纪最重要的市场。该报告估计，从现在开始到2005 年，将会售出60 万个吸尘机器人。第10 页，本讲稿共16 页 在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，但机器人问世已有几十年，机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展，新的机型，新的功能不断涌现。根本原因主要是因为机器人涉及到了人的概念，成为一个难以回答的哲学问题

6、。就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样，人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。第11 页，本讲稿共16 页 人工智能是机器人的发展趋向当艾萨克 阿西莫夫写出经典科幻小说我是机器人时，距离新的一个千年还有半个世纪。而如今，在现实世界中，各种富于“实干精神”的机器人在各行业工作着：它们探索遥远的星球，帮助医生完成精密的手术，判断地雷的准备位置。世界各地的实验室也在起劲地研究机器人的各种部位：用于走路的脚和膝盖、用来抓取物品的手，各种不同的眼睛和耳朵尽管对人工智能的研究已经持续了几十年，这方面的进展却远远落后于对机器人运动功能的研究。为此，美国麻省

7、理工学院的科学家正在向儿童寻找答案。儿童从本质上说是一种学习机器。尽管没有人能说清他们怎么样做到这一点，但这显然涉及许多模仿和互动以及大量的反复试验。如果机器人要拥有与人类相似的智力，它们也许就得像孩子那样发展形成自身的智力。许多机器人专家致力于研制有用的机器，另一些则对机器人能够告诉我们那些有关人类的事情更感兴趣。南加利福尼亚大学的计算机科学家、机器人专家马娅 马塔里奇说：“机器人为我们提供了一个研究平台。”例如，要告诉你有关婴儿是如何创造出来的知识，没有比创造一个模拟婴儿更好的了。如果学习、记忆和创造性智能都可以实现，机器“意识”还会远吗？当然不远，未来的机器人的趋向肯定是人工智能 第12

8、 页，本讲稿共16 页 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。在该剧中，机器人按照其主人的命令默默地工作，没有感觉和感情，以呆板的方式从事繁重的劳动。后来，罗萨姆公司取得了成功，使机器人具有了感情，导致机器人的应用部门迅速增加。在工厂和家务劳动中，机器人成了必不可少的成员。机器人发觉人类十分自私和不公正，终于造反了，机器人的体能和智能都非常优异，因此消灭了人类。但是机器人不知道如

9、何制造它们自己，认为它们自己很快就会灭绝，所以它们开始寻找人类的幸存者，但没有结果。最后，一对感知能力优于其它机器人的男女机器人相爱了。这时机器人进化为人类，世界又起死回生了。第13 页，本讲稿共16 页 其实并不是人们不想给机器人一个完整的定义，自机器人诞生之日起人们就不断地尝试着说明到底什么是机器人。但随着机器人技术的飞速发展和信息时代的到来，机器人所涵盖的内容越来越丰富，机器人的定义也不断充实和创新。1886 年法国作家利尔亚当在他的小说未来夏娃中将外表像人的机器起名为“安德罗丁”（android），它由4 部分组成：第14 页，本讲稿共16 页 智能型机器人是最复杂的机器人，也是人类最

10、渴望能够早日制造出来的机器朋友。然而要制造出一台智能机器人并不容易，仅仅是让机器模拟人类的行走动作，科学家们就要付出了数十甚至上百年的努力。10 年 捷克斯洛伐克作家卡雷尔 恰佩克在他的科幻小说中，根据Robota（捷克文，原意为“劳役、苦工”）和Robotnik(波兰文，原意为“工人”），创造出“机器人”这个词。11 年 美国纽约世博会上展出了西屋电气公司制造的家用机器人Elektro。它由电缆控制，可以行走，会说77 个字，甚至可以抽烟，不过离真正干家务活还差得远。但它让人们对家用机器人的憧憬变得更加具体。12 年 美国科幻巨匠阿西莫夫提出“机器人三定律”。虽然这只是科幻小说里的创造，但后

11、来成为学术界默认的研发原则。第15 页，本讲稿共16 页 13 年 诺伯特 维纳出版控制论关于在动物和机中控制和通讯的科学，阐述了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律，率先提出以计算机为核心的自动化工厂。14 年 美国人乔治 德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人(即世界上第一台真正的机器人），并注册了专利。这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作，因此具有通用性和灵活性。15 年 在达特茅斯会议上，马文 明斯基提出了他对智能机器的看法：智能机器“能够创建周围环境的抽象模型，如果遇到问题，能够从抽象模型中寻找解决方法”。这个定义影响到以后30 年智能机器人的研究方向。1959 年 德沃尔与美国发明家约瑟夫 英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后，成立了世界上第一家机器人制造工厂Unimation 公司。由于英格伯格对工业机器人的研发和宣传，他也被称为“工业机器人之父”。第16 页，本讲稿共16 页