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1、人工智能与机器人 初中版第1单元走进人工智能 第二课神奇的机器人 神奇的机器人 学习目标 1 了解什么是机器人2 了解机器人的发展历程3 知道机器人开发的三项原则4 了解机器人的分类和应用 神奇的机器人 想一想 机器人到底是什么样子的呢 机器人在我们的生活和工业生产中随处可见 例如 楼道的自动感应灯 声音控制灯 自动感应水龙头等 这节课我们就来认识下各种各样的机器人 神奇的机器人 1 什么是机器人 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 并不是只有外形像人才能称为机器人 实际上 只
2、要具备一些与人或生物相似的智能的自动化机器人 都可以称为机器人 一点通 机器人定义 神奇的机器人 2 机器人开发的三项原则其实机器人就是人类制造出来的一种智能化机器 它应该为人类服务 那么机器人应该怎样服务于人类呢 机器人三原则 1 机器人不应伤害人类 2 机器人应遵守人类的命令 与第一条违背的命令除外 3 机器人应能保护自己 与第一条和第二条相抵触除外 这是给机器人赋予的伦理性纲领 机器人学术界始终将这三原则作为机器人开发的准则 神奇的机器人 3 机器人的发展历程 古代的自动机器 早在三千多年前西周时代 有个叫偃师的工匠 就巧妙地制造了一个能歌善舞的 歌者 虽然它实质上是一个自动木偶 但这也
3、许是文献记载里最早的一个 机器人 在我国 东汉时期的张衡发明了指南车 三国时期的诸葛亮创造了木牛流马 人类历史进入近代之后 随着第一次 第二次产业革命 17 19世纪 的兴起 各种机械装置也不断地被发明和应用 特别是在机械计时装置的发展基础上 日本 西欧等国家出现了不少精巧的 机器人 玩具或 机器人 工艺品 这些装置大多由时钟机构驱动 用凸轮和杠杆传递运动 比如 上发条后就能演奏的音乐盒 神奇的机器人 操作在网上搜索 木牛流马 指南车 的相关资料 说出其工作的原理 神奇的机器人 现代的机器人 现代社会 随着计算机技术 控制技术 传感技术和人工智能技术的发展 机器人在技术和应用方面都得到了迅猛的
4、发展 人们发明了各式各样的具有感知 决策 行动和交互能力的智能机器人 这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的形状 更符合各种不同应用领域的特殊要求 其功能和智能程度也大大增强 从而为机器人技术的应用开辟出更加广阔的空间 神奇的机器人 4 机器人的分类和应用 从应用环境出发 可以将机器人分为两大类 1 工业机器人 2 特种机器人特种机器人又包括 服务机器人 娱乐机器人 军用机器人 教育机器人等等 机器人的分类及应用 工业机器人 弧焊机器人 机器人的分类及应用 工业机器人 120公斤点焊机器人 120公斤点焊机器人是以一汽红旗车身焊装生产线为应用背景 瞄准国际上典型机器
5、人产品技术性能开发的一种具有先进性 可靠性的实用机器人产品 该机器人具有工作空间大 运动速度快和负荷能力强等特点 机器人设计结构紧凑 外观宜人 运动平稳快捷 大大地提高了点焊作业的生产率 机器人的分类及应用 工业机器人 5kg搬运机器人 采用五轴伺服电机驱动控制 实现五轴空间联动 配置不同工具包可实现搬运 码垛 焊接 装配等工作 具有较高的柔性自动化水平 5公斤搬运机器人 插秧机器人 试验田中插秧 这个 机器人 可按水田形状 根据设定路线自我纠正姿态进行插秧 播撒肥料和农药等劳作 机器人的分类及应用 工业机器人 便携式机器人由哈尔滨工业大学机器人研究所研制的便携式机器人 可实现六自由度弧焊机器
6、人的全部功能 同时可作为通用机器人完成其它工作 可任意位置安装 机器人本体自重30Kg 便于拆装携带 便携式机器人可以作为一个流动的焊接机器人到不同的场所进行作业 特别是在一些工作空间狭小 周围环境恶劣 工人无法作业的地方 机器人的分类及应用 服务机器人 脑外科及其任辅助系统 该脑外科机器人辅助系统是由北京航空航天大学 清华大学和海军总院共同研制开发的 1997年5月用该机器人为病人实施了首例开颅手术 到2000年11月已为140多位病人实施了这种手术 机器人的分类及应用 服务机器人 格林系统 格林系统是让外科医生坐在一个大操纵台前 带上三维眼镜 盯着一个透明的工作间 观看手术室内立体摄像机摄
7、录并传送过来的手术室和病人的三维立体图像 与此同时 外科医生的两手手指分别勾住操纵台下两台仪器上的控制环 仪器中的传感器可测量出外科医生手指的细微动作并把测量结果数字化 随后传送到两只机械手上 机械手随外科医生动作 为病人作手术 声频部分能同时传来手术所发出的所有声音 使人有亲临其境之感 机器人的分类及应用 水下机器人 载人潜水器 机器人的分类及应用 水下机器人 水下6000米无缆自治机器人 1995年8月 CR 016000米无缆自治水下机器人研制成功 使我国机器人的总体技术水平跻身于世界先进行列 成为世界上拥有潜深6000米自治水下机器人的少数国家之一 机器人的分类及应用 农用机器人 摘西
8、红柿机器人 在日本 美国等发达国家 农业人口较少 随着农业生产的规模化 多样化 精确化 劳动力不足的现象越来越明显 许多作业项目如蔬菜 水果的挑选与采摘 蔬菜的嫁接等都是劳动力密集型的工作 再加上时令的要求 劳动力问题很难解决 正是基于这种情况 农林业机器人应运而生 机器人的分类及应用 农用机器人 嫁接机器人能完成砧木 穗木的取苗 切苗 接合 固定 排苗等嫁接过程的自动化作业 操作者只需把砧木和穗木放到相应的供苗台上 其余嫁接作业均由机器自动完成 从而大大提高了作业效率和质量 减轻了劳动强度 嫁接机器人可以进行黄瓜 西瓜 甜瓜苗的自动嫁接 为蔬菜 瓜果自动嫁接技术的产业化提供了可靠条件 嫁接机
9、器人 机器人的分类及应用 农用机器人 这种机器人的工作过程如下 用拔苗器的抓手将插盘中的籽苗拔出 放在穿过插盘传送带移动到盆传送带上的一排杯状容器内 在杯状容器移动的同时 由光电传感器探测有无缺苗 探测之后 栽培器的抓爪只拿起籽苗 每个栽培头分别接近一只杯 在所有栽培头都夹住籽苗之后 所有栽培头同时栽培籽苗 确保无空盆 最大栽培速度为每小时6000棵 该机器人是第一台能识别缺苗的机器人 利用这种机器人 栽培者只移栽真实的籽苗 并使全部籽苗都移栽到盆里 减少寻找和填充空盘的必要 移栽机器人 机器人的分类及应用 机器人警察 英国 手推车 机器人 机器人的分类及应用 机器人警察 在西方国家中 恐怖活
10、动始终是个令当局头疼的问题 英国由于民族矛盾 饱受爆炸物的威胁 因而早在60年代就研制成功排爆机器人 最近英国又将手推车机器人加以优化 研制出土拨鼠及野牛两种遥控电动排爆机器人 英国皇家工程兵在波黑及科索沃都用它们探测及处理爆炸物 土拨鼠重35公斤 在桅杆上装有两台摄像机 野牛重210公斤 可携带100公斤负载 两者均采用无线电控制系统 遥控距离约1公里 土拨鼠 和 野牛 机器人 机器人的分类及应用 军用机器人 遥控扫雷车 机器人的分类及应用 机器人保安 美国机器人系统技术公司正在研制一种MDARS E室外型机器人 即将进入工程制造阶段 机器人可识别并绕过障碍物 若绕不过去 就停下来 并通知控
11、制站操作人员 它的负载主要有立体摄像机 前视红外摄像机 多普勒雷达 4线激光扫描仪 超声波传感器 微波及光缆通信网络 视频标签阅读器 导航传感器有差分GPS系统 陀螺仪 倾斜仪 4轮编码器及驾驶定位传感器 MDARS E在值班时可自主进行监视 发现入侵者或异常情况时 视频链路自动启动 控制站记录下音响及视频警报 保安人员可以由远处观察那里的情况 或与入侵者对话 MDARS E室外保安机器人 机器人的分类及应用 清扫机器人 机器人的分类及应用 娱乐机器人 机器人的分类及应用 救护机器人 机器人的分类及应用 助残机器人 机器人的分类及应用 仿生机器人 机器人的分类及应用 微型机器人 机器人的分类及应用 微型机器人 月球车 机器人的分类及应用 航天机器人 机器人的分类及应用 航天机器人 神奇的机器人 做一做 思考 1 机器人一定要做成像人一样的形状吗 2 说说什么是机器人 3 举几个例子 看看机器人都能帮助我们做什么 4 想想未来的机器人会是什么样子 5 通过机器人网站了解更多的机器人资料 6 使用Word软件 制作一个电脑小报 介绍机器人的有关内容 要求 1 一页即可 自定主题 2 通过各种修饰方法 尽量将小报做得美观 Cmdftpzx ky0704quanchao123456quotesitepswd123456新密码quit 知识回顾KnowledgeReview
