機(jī)器人發(fā)展史
早在三千多年前的西周時代,我國就出現(xiàn)了能歌善舞的木偶,稱為“倡者”,這可能是世界上最早的“機(jī)器人”。
在近代,隨著第一次、第二次工業(yè)革命,各種機(jī)械裝置的發(fā)明與應(yīng)用,世界各地出現(xiàn)了許多“機(jī)器人”玩具和工藝品。這些裝置大多由時鐘機(jī)構(gòu)驅(qū)動,用凸輪和杠桿傳遞運(yùn)動。
1920年,捷克作家K.凱比克在一科幻劇本中首次提出了ROBOT(漢語前譯為“勞伯”)這個名詞?,F(xiàn)在已被人們作為機(jī)器人的專用名詞。
1950年美國作家I.阿西莫夫提出了機(jī)器人學(xué)(Robotics)這一概念,并提出了所謂的“機(jī)器人三原則”,即:1.機(jī)器人不可傷人; 2.機(jī)器人必須服從人給與,但不和(1)矛盾的指令; 3.在與(1)、(2)原則不相矛盾的前提下,機(jī)器人可維護(hù)自身不受傷害。
本世紀(jì)50、60年代,隨著機(jī)構(gòu)理論和伺服理論的發(fā)展,機(jī)器人進(jìn)入了使用化階段。1954年美國的G.C.Devol發(fā)表了“通用機(jī)器人”專利;1960年美國AMF公司生產(chǎn)了柱坐標(biāo)型Versatran機(jī)器人,可作點(diǎn)位和軌跡控制,這是世界上第一種用于工業(yè)生產(chǎn)上的機(jī)器人。
70年代,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人得到了迅速發(fā)展。1974年CincinnatiMilacron公司開發(fā)成功多關(guān)節(jié)機(jī)器人;1979年,Unimation公司又推出了PUMA機(jī)器人,它是一種多關(guān)節(jié)、全電動驅(qū)動、多CPU二級控制;采用VAL專用語言;可配視覺、觸覺、力覺傳感器,在當(dāng)時是一種技術(shù)先進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人?,F(xiàn)在的工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)大體上是以此為基礎(chǔ)的。 這一時期的機(jī)器人屬于“示教再現(xiàn)”(Teach-in/Playback)型機(jī)器人。只具有記憶、存儲能力,按相應(yīng)程序重復(fù)作業(yè),但對周圍環(huán)境基本沒有感知與反饋控制能力。這種機(jī)器人被稱作第一代機(jī)器人。
進(jìn)入80年代,隨著傳感技術(shù),包括視覺傳感器、非視覺傳感器(力覺、觸覺、接近覺等)以及信息處理技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了第二代機(jī)器人—有感覺的機(jī)器人。它能夠獲得作業(yè)環(huán)境和作業(yè)對象的部分有關(guān)信息,進(jìn)行一定的實(shí)時處理,引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)。第二代機(jī)器人已進(jìn)入了使用化,在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。
第三代機(jī)器人是目前正在研究的“智能機(jī)器人”。它不僅具有比第二代機(jī)器人更加完善的環(huán)境感知能力,而且還具有邏輯思維、判斷和決策能力,可根據(jù)作業(yè)要求與環(huán)境信息自主地進(jìn)行工作。