智能机器人讲座

第七章智能机器人简介§7.1制造业与非制造业机器人

服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能够完成有益于人类的服务工作，但不包括从事生产的设备。

制造业机器人：又称工业机器人，用于制造领域；非制造业机器人：用于非制造业，例如医用机器人、农业机器人、军用机器人…非制造业机器人2大特点：

特异性：特种机器人

智能性：智能机器人一.智能机器人应用领域

未知环境 动态环境 人－机共存 特种环境（爆炸、火灾、地震、…）二.科技新进展与民间艺人共舞的机器人“HRP－2”§7.2典型非制造业机器人能思考学习”世界最聪明机器人“诞生韩国开发出新型智能机器人“HUBO”主从式机器人

自治潜水器

“双鹰”水下机器人水下扫雷机器人水下扫雷机械蟹护士助手脑外科机器人辅助系统格林系统智能轮椅导盲机器人缆索机器人擦窗机器人面壁清洗机器人飞机清洗机器人隧道凿岩机器人大型喷浆机器人6.14米盾构掘进机器人

导游机器人自动无轨堆垛机英国的“手推车”机器人“土拨鼠”（右）和“野牛”（左）排爆机器人德国的排爆机器人遥控扫雷车美国Cybermotion公司室外保安机器人

安防机器人

魔爪军用机器人可执行拆除简易爆炸装置等危险任务“徘徊者”侦察机器人鬼怪式无人机“微星无人机”月球车在月球美国火星探测机器人日本火星探测机器人中科大月球机器人北航多指灵巧手国防科大“先行者”类人型机器人北理工人形机器人管道机器人

双足步行机器人在爬楼梯足球机器人机器昆虫aibo机器狗军用昆虫机器人RoboticVehiclesNASAMarsRover(NASAJetPropulsionLaboratoryJPL).Agriculturalroboticvehicle(IntHarv,U.S.)Mininghaultruck(ACFR,Australia)IBOTadvancedwheelchair(DEKA,U.S.).Solar-poweredAUV(AutonomousUnderseaSystemsInstitute(AUSI),FSL,RensselaerPolytechnicInstitute(RPI),U.S.).Examplesofmilitaryanddefenseroboticvehicles.Personalandservicerobots(Hanool,S.Korea).SpaceroboticsSpaceShuttlerobotarmdevelopedbyCanadianSpaceAgency.MarsExplorationRover.Artist'sconceptionof“Robonaut”(an“astronaut-equivalent”robot)performingspaceassembly.1.5kgNanoroverdevelopedbyJPLforasteroidorMarsexploration.Nomadrover,developedbyCarnegie-MellonUniversity,exploredpartofAntarcticain1997and1998,andtheAtacamadesertinChilein1996–7.RangerManipulator,developedbytheUniversityofMaryland,todemonstrateawidevarietyofcompetentmanipulationtasksinEarthorbit.Flighthardwarewasdevelopedinthe1990sforbothanexpendablelaunchvehicleandtheSpaceShuttle,butatpresentthereisnomanifestforaflightexperiment.MarsExplorationRoverrobotarm,developedbyAllianceSpacesystems,Inc.,forJPL.AdvanceddexterousmanipulatorarmforspaceapplicationsdevelopedatDLR.Dexterousfour-fingeredhanddevelopedforspaceapplicationsatDLR.SARCOSdexteroushandcapableofforcecontrol.SpecialPurposeDexterousManipulatorontheendoftheSpaceStationRemoteManipulatorSystem,bothdevelopedfortheCanadianSpaceAgency.TheSSRMSisnowin-flight,andtheSPDMisawaitinglaunch.HumanoidsDynamicbalancingwheeledhumanoidsatNASA,ToyotaandMIT.DexteroushandsatDLR,Shadow,NASAandTsukuba.DexterousarmsatDLR,NASAandUMASS.Examplesofrobots.AFANUCindustrialrobot(left),aservicerobotusedforsecuritymadebyMobileRobotics(center),andapersonalentertainmentrobotmadebySony(right).ROBOTICSFORBIOLOGICALANDMEDICALAPPLICATIONSRoboticsformedicalapplicationsstartedfifteenyearsagowhileforbiologicalapplicationsitisrathernew(aboutfiveyearsold).High-throughputsystemsforDNAsequencing(U.OfWashington)2004Doctorsperformkneesurgeryusingaroboticsystem(Taylor,2004).NetworkedRobotsNetworkedRobotsreferstomultiplerobotsoperatingtogetherincoordinationorcooperatively1withsensors,embeddedcomputers,andhumanusers.Roboticmodulescanbereconfiguredto“morph”intodifferentlocomotionsystemsincludingawheel-likerollingsystem(left),asnake-likelocomotionsystem(right),afour-leggedwalkingsystem(bottom).Sonyentertainmentrobotscommunicateandcoordinatewitheachotherinagameofsoccer.Undersearoboticvehicles.日本“2007年度机器人”大奖FANUC抓取装箱机器人可以通过自带的摄像头识别散放在传送带上的物品，用3个机械臂顶端的吸盘将物品吸起，再把它们放进成排的包装箱内。台机器人能够以每分钟120个以上的速度抓取传送带上快速移动的物品。§7.3智能机器人相关技术简介智能服务机器人是在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的智能化装备。与工业机器人相比，服务机器人的智能化程度要求更高，应用的范围更加广泛，涉及到的相关技术也更加复杂。虽然服务机器人分类广泛，有清洁机器人、医用服务机器人、护理和康复机器人、家用机器人、消防机器人、监测和勘探