35信息技术基础

1、智能处理“机器人人走进现现代生活活”“机器人人”是二二十世纪纪人类的的伟大发发明之一一一、“机机器人”简介1.机器人一一词的由由来1920年捷克斯斯洛伐克克剧作家家卡雷尔尔查培克（KaralCapak，1890-1938）创作了寓寓言剧剧剧本罗莎姆万万能机器器人公司司。书中有有这样的的情节：“未来来的某时时，某岛岛屿上的的罗莎姆姆公司大大量地制制造出了了外貌像像人的人造人人Robota。从秘书到到劳役，它们都都能与人人共事，为人服服务。”在这里里，“人人造人”第一次次有了自自己的名名字：“Robota”。援引这个个捷克语语的读音音，英、法、意意文均写写作：“Robot”，我国将它它意译为为“机

2、器器人”。2.机器人的的外形现在的机机器人可可谓千姿姿百态，有的“有手无无头”，有的“三头六六臂”，与人类类细腻的的皮肤、精致的的五官相相比，简简直就是是其貌不不扬。人们总是是认为，或总是是希望，机器人人要有与与人类相相似的外外貌现在在无法断断定人类类的这一一理想能能否实现现，但从从机器人人的产生生和功能能来看，无论它它们的样样子如何何，它们们都是为为了工作作需要诞诞生的，都是忠忠实、勤勤奋的劳劳动者。当然，并并不是各各种各样样的机械械都是机机器人真真正意义义的机器人应应该是一一个具有有一定智智能的计计算机控控制系统统，它是人人制造的的一种高高级工具具，是按按照人类类的某种种方式进进行工作作的

3、一种种机器。它的外外形可以以其貌不不扬，但但关键是是它必须须适应工工作。依照人的的形体结结构制造造的机器器人。3.机器人的的定义对于机器器人的准准确定义义，至今今仍然在在被广泛泛争论着着。目前前，联合合国标准准化组织织采纳了了美国机机器人协协会给机机器人所所下的定定义：“一种可可编程和和多功能能的，用用来搬运运材料、零件、工具的的操作机机；或是是为了执执行不同同的任务务而具有有可改变变和可编编程动作作的专门门系统。”机器人具具备的各各种能力力，也有有一整套套的评价价标准：智能，是指感觉觉和感知知，包括括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和和逻辑推推理等；机能，是指变通通性、通通用性或或空

4、间占占有性；物理能，是指机器器人本身身的力、速度、连续运运行能力力以及可可靠性、联用性性、寿命命等等。机器人是是人类的的朋友21世纪，在在人的控控制下，在改造造自然、发展生生产的事事业和家家庭生活活中，将将会出现现更多更更好的机机器人。会有灭火火的机器器人，它它身行敏敏捷，不不仅在熊熊熊烈火火之中来来去自如如，而且且不管哪哪里冒烟烟、起火火，它都都能及时时发现，赶到现现场，将将火灾隐隐患消灭灭。会有检修修汽车的的机器人人，只要要把车摆摆上检修修台，它它用眼一一扫，耳耳朵一听听，立即即就会查查出毛病病的部位位和原因因，进行行修理，只需几几分钟。会有守边边防机器器人，24小时连续续值勤，万无一一失

5、。不不管白天天、黑夜夜、风雨雨、冰雪雪天气，一有敌敌情，它它就能马马上采取取措施，封锁边边境线。同时通通知空中中、地面面报警系系统，监监视敌人人行动，使任何何人也不不能越境境一步。还会有海海洋开发发机器人人，它们们能潜入入海中勘勘察、取取样、化化验，很很快制定定出开发发方案，有条不不紊地下下海作业业，把海海底的宝宝藏献给给人类。未来的机机器人机器人探探秘埃及及金字塔塔考古学者者为实施施金字塔塔探险项项目，美美国方面面为此出出资特别别研制了了一台微微型铁臂臂机器人人，并正正式命名名为：“金字塔塔漫游者者”。“金字塔塔漫游者者”的前前身是“”事事件后在在纽约世世贸废墟墟搜寻幸幸存者过过程中大大显神

6、通通的“蛇蛇形机器器人”。经过改改良后，“金字字塔漫游游者”体体态更为为轻盈，行动和和操作非非常灵活活。它的的总重量量只有千千克，长长宽大约约各为厘米米，高度度可自动动调节，最高高高度在厘米米左右。每分钟行行走厘米米10月28日上午，一个全身银色、有着漂亮大眼睛的智能机器人出现在王府井东方广场的索尼探梦馆里，它操着不太流利的汉语扭着身子向观众问好，引起了一阵照相机闪光灯的骚动。这个名叫SDR-4X的机器人是索尼公司开发的目前世界上最先进的智能机器人，是索尼为了“索尼科技周”而特地从东京派来的。它属于高智能的娱乐机器人，装置着各种感应系统，感情丰富，能跟人类进行各种交流，同时可以通过记忆和学习不

7、断成长。此外它的特殊天赋能够完成各种高难度动作，真可谓是能歌善舞。据工作人员介绍，它的主要功能是用来与人类做伴，而目前则主要被用于科研。 世界上最先进的智能机器人亮相京城未来的机机器人大大家族1.机器人会会越来越越小在21世纪，将将会有可可以进入入人体血血液循环环系统的的功能齐齐全的医医用微型型机器人人，能进进入工业业上的小小管道甚甚或裂缝缝，进行行检测与与维护的的工业用用微型机机器人，以及各各种微型型传感器器、微型型机电产产品，如如掌上电电视等。在军事事上，将将有小如如蝴蝶的的飞行器器，用于于侦察敌敌情；装装有自动动驾驶系系统，能能在海底底航行数数年的微微型潜艇艇微型车旁旁边的东东西是什什么

8、吗？那是我我们常见见的几粒粒大米2.机器器人会越越来越聪聪明现在的智智能机器器人，它它的智力力最高也也只相当当于两三三岁幼儿儿的智力力水平。在21世纪，高高智能的的机器人人将越来来越多，其智力力水平也也一定会会不断提提高，慢慢慢地达达到七、八岁、十几岁岁少年甚甚至青年年人的智智力水平平。20世纪90年代后期期，为促促进智能能机器人人的发展展，日本本、韩国国等国家家相继发发起举行行机器人人足球世世界杯赛赛，并成成立了相相应的协协会。机机器人足足球赛涉涉及机器器人的动动作协调调、系统统控制等等前沿的的课题。可以说说，每一一场机器器人足球球赛实际际上都是是世界各各国机器器人发展展水平的的一场较较量。

9、智能机器器人活动动和比赛赛（1）智能机器器人活动动和比赛赛（2）智能机器器人活动动和比赛赛（3）智能机器器人活动动和比赛赛（4）智能机器器人活动动和比赛赛（5）智能机器器人活动动和比赛赛（6）智能机器器人活动动和比赛赛（7）通用ROBOT-型教学用用机器人人一 通用用ROBOT-型教学用用机器人人结构的的组成1通用ROBOT-型教学用用机器人人简介通用ROBOT-型教学用用机器人人(如图所示示）是针针对计算算机基本本语言教教学和计计算机科科普活动动而设计计开发的的,机器人的的主板可可以安装装在履带带，双轮轮或四轮轮驱动的的运动模模型上，有很强强的移动动能力；有输入入输出端端口，可可外接多多种模

10、块块，进行行行走，躲避障障碍物,奏乐等功功能。还还可以根根据不同同的要求求，增加加新的模模块，具具有开放放性和扩扩展功能能，能培培养学生生的动手手动脑能能力。通用ROBOT-型教学用用机器人人2通用ROBOT-型教学用用机器人人的组成成通用ROBOT-型教学用用机器人人通用ROBOT-型教学用用机器人人通用ROBOT-型教学用用机器人人通用ROBOT-型教学用用机器人人3通用ROBOT-型教学用用机器人人由以下下几部分分组成。 通用用ROBOT-型教学用用机器人人主板通用ROBOT-型教学用用机器人人主板是是通用ROBOT-型教学用用机器人人的主要要部件，与计算算机的主主板类似似。我们们通过计

11、计算机发发出的指指令传送送给CPU，驱动输入入输出端端口，完完成不同同的功能能，如车车辆运动动、发音音、躲避避障碍物物等等。通用ROBOT-型教学用用机器人人主板机器人主主板通用ROBOT-型教学用用机器人人 通用用ROBOT-型教学用用机器人人的传动动部件通用ROBOT-型教学用用机器人人的驱动动部分可可以采用用履带、双轮或或四轮驱驱动，如如图所示示。你也也可以将将家中闲闲置的遥遥控车改改装，作作为机器器人的传传动部件件，创作作属于你你个人的的机器人人。通用ROBOT-型教学用用机器人人的传动动部件通用ROBOT-型教学用用机器人人 通用用ROBOT-型教学用用机器人人的动力力能源为了节省省

12、资源通通用ROBOT-型教学用用机器人人采用的的是可充充电电池池，机器器人所需需要的一一切电能能均是由由它提供供的，其其充电方方式和性性能指标标如图所所示。通用ROBOT-型教学用用机器人人(4)通用ROBOT-型教学用用机器人人的特殊殊端口细心的你你可能发发现了机机身上点点缀的一一个个小小银环，它们是是干什么么用的呢呢？请看看下图通用ROBOT-型教学用用机器人人 模块块部分通用ROBOT-型教学用用机器人人基本模模块部件件有：运运动控制制模块、避障模模块、奏奏乐模块块、光电模块块等避障模块块光电模块块通用ROBOT-型教学用用机器人人通用ROBOT-型教学用用机器人人的其它它部件有有：喇叭

13、叭、数据据连接线线、电源源。数据连接接线通用ROBOT-型教学用用机器人人机器人侧侧面避障障模块机器人前前方避障障模块通用ROBOT-型教学用用机器人人二、通通用ROBOT-II型教学用用机器人人的组装装组装通用用ROBOT-型教学用用机器人人的操作作步骤如如下：1 将通通用ROBOT-型教学用用机器人人主板用用螺丝固固定在运运动模型型的内部部，把喇喇叭固定定在运动动模型上上，并把把电机线线和喇叭叭线从主主板两侧侧引出，并连接接好。2.组装过程程中，你你可能发发现，通通用ROBOT-型教学用用机器人人上预留留几个接接口（如如图1所示），这些接接口有什什么用途途呢？这这些接口口作为输输入输出出端

14、口，可以外外接一些些模块，通用ROBOT-型教学用用机器人人 通用ROBOT-II型教学用用机器人人主板接接口示意意图备注： 为电电源（+） 为I/O（数据口）为电源地地（-） 通用ROBOT-型教学用用机器人人三、通用用ROBOT-型教学用用机器人人的运行行环境1硬硬件环境境通用ROBOT-II型教学用用机器人人是通过过PC机进行程程序设计计，然后后下装到到机器人人主板上上，由主主板CPU自主运行行程序，即机器器人可以以脱离计计算机独独立工作作。你需需要有一一台386以上的计计算机，并将随随机的电电缆线25芯插头插插到计算算机的打打印机接接口。2软件环环境通用ROBOT-型教学用用机器人人可

15、运行行在装有有MSDOS操作系统统的各类类型计算算机上，如果你你的计算算机没有有DOS操作系统统，你可可以使用用随机的的软盘启启动，然然后将随随机软盘盘上的“TYBASIC.EXE”文件拷贝贝到计算算机硬盘盘的适当当目录，然后在在硬盘运运行程序序。通用ROBOT-型教学用用机器人人四、通通用ROBOT-型教学用用机器人人的功能能模块1通用ROBOT-型教学用用机器人人所实现现的功能能主要有有：“运运动控制制模块”、“自自动避障障模块”、“发音模模块”，“光电电控制模模块，“灭火模块块”，另外，还还附加一一些参数数设置。2每个功功能模块块的功能能介绍：通用ROBOT-型教学用用机器人人运动控制制

16、模块：在此功能能模块中中。可以以通过程程序直接接向通用用ROBOT-型教学用用机器人人发出“运动命命令”既既前进，后退，左转，右转，停止几几个简单单的命令令。本模模块直接接嵌入主主板上，即主板板的初始始功能。自动避障障模块：当避障开开始时，通用ROBOT-型教学用用机器人人可通过过“红外外发射与与接收器器”来判判断前方方、左面面、右面面是否有有障碍物物。你可以通通过编写写程序，对障碍碍物的不不同位置置来做出出不同反反映。譬譬如在通通用ROBOT-型教学用用机器人人左前方方有一障障碍物。当障碍碍物达到到通用ROBOT-型教学用用机器人人的“判判断范围围”时。通用ROBOT-型教学用用机器人人便自

17、动动做出反反映，向向右转并并避开障障碍物光电模块块：光电模块块采用了了窗口比比较技术术和辅助助光源技技术，对对环境光光的变化化有较好好的抑制制作用。其工作作原理是是：当两两个光敏敏电阻接接受的光光强接近近时，两两个输出出端均呈呈现高电电平。当当其光强强差超过过一定数数值时，较亮的的一侧将将输出低低电平。通过高高低电平平的判断断，利用用程序可可以让机机器人做做出相应应的反应应。发音模块块从功能上上来讲,主要为发发音。本本模块已已经编制制好了0-127共128个地址来来存储从从低音到到高音的的多个音音阶【说明】本模块已已集成在在主板的的PIN8端口。pin=0-15（本机器人人定义为为8）。val

18、=0-127（0为休止符符，1-127分别发出出127种频率的的声音）。 低音音1-7近似值：83，87，91，94，97，101，105中音1-7近似值：106，108，109，111，113，115，116高音1-7近似值：117，118，119，120，121，122，123 timer:时间值：1约为1.3毫秒发音模块块已经固化化在主板板上。灭火模块块灭火模块块是模拟拟日常生生活中机机器人进进行救火火而研制制开发的的，它通通过红外外光电三三极管接接收火源源信号，通过程程序来驱驱动风扇扇进行灭灭火，此此模块对对锻炼逻逻辑思维维能力有有很大帮帮助。你你可以让让机器人人完全按按照你的的思路进进行灭火火救援行行动，当当然在实实际过程程中，你你必须考考虑各种种有