外 文 翻 译 机器人 The robot 性 质: □毕业设计 □毕业论文 教 学 院: 系 学生学号: 学生名字: 专业班级: 辅导教师: 职 称: 起止日期: 机电工程学院 别: 机械设计制作及其主动化 机器人 1.机器人的效果 机器人是高档整合操控论、机械电子、核算机、资料和仿生学的产品。在工业、医 学、农业、建筑业乃至军事等领域中均有重要用处。 现在,国际上对机器人的概念现已逐步趋近一起。一般说来,人们都可以承受这种 说法,即机器人是靠本身动力和操控才能来完结各种功用的一种机器。联合国规范化组 织选用了美国机器人协会给机器人下的界说:“一种可编程和多功用的,用来转移资料、 零件、东西的操作机;或是为了履行不同的使命而具有可改动和可编程动作的专门体系。 2.才能点评规范 机器人才能的点评规范包含:智能,指感觉和感知,包含回忆、运算、比较、辨别、 判别、决议计划、学习和逻辑推理等;机能,指变通性、通用性或空间占有性等;物理能, 指力、速度、接连运转才能、可靠性、联用性、寿数等。因而,可以说机器人是具有生 物功用的三维空间坐标机器。 3.机器人的组成 机器人一般由履行组织、驱动设备、检测设备和操控体系等组成。 履行组织即机器人本体,其臂部一般选用空间开链连杆组织,其间的运动副(滚动 副或移动副)常称为关节,关节个数一般即为机器人的自在度数。依据关节装备型式和 运动坐标方法的不同,机器人履行组织可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关 节坐标式等类型。出于拟人化的考虑,常将机器人本体的有关部位别离称为基座、腰部、 臂部、腕部、手部(夹持器或结尾履行器)和行走部(关于移动机器人)等。 驱动设备是唆使履行组织运动的组织,依照操控体系宣布的指令信号,借助于动力 元件使机器人进行动作。它输入的是电信号,输出的是线、角位移量。机器人运用的驱 动设备主要是电力驱动设备,如步进电机、伺服电机等,此外也有选用液压、气动等驱 动设备。 检测设备的效果是实时检测机器人的运动及作业状况,依据需要反应给操控体系, 与设定信息进行比较后,对履行组织进行调整,以确保机器人的动作契合预订的要求。 作为检测设备的传感器大致可以分为两类:一类是内部信息传感器,用于检测机器人各 部分的内部状况,如各关节的方位、速度、加速度等,并将所测得的信息作为反应信号 送至操控器,构成闭环操控。另一类是外部信息传感器,用于获取有关机器人的作业对 象及外界环境等方面的信息,以使机器人的动作能习惯外界状况的改变,使之到达更高 层次的主动化,乃至使机器人具有某种“感觉”,向智能化开展,例如视觉、声觉等外部 传感器给出作业目标、作业环境的有关信息,使用这些信息构成一个大的反应回路,从 而将大大提高机器人的作业精度。 操控体系有两种方法。一种是集中式操控,即机器人的悉数操控由一台微型核算机 完结。另一种是涣散(级)式操控,即选用多台微机来分管机器人的操控,如当选用上、 下两级微机一起完结机器人的操控时,主机常用于担任体系的办理、通讯、运动学和动 力学核算,并向下级微机发送指令信息;作为下级从机,各关节别离对应一个 CPU,进 行插补运算和伺服操控处理,完结给定的运动,并向主机反应信息。依据作业使命要求 的不同,机器人的操控方法又可分为点位操控、接连轨道操控和力(力矩)操控。 4.机器人开展史 1920 年 捷克斯洛伐克作家卡雷尔· 恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的机器人全能公 司》中,依据 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。 1939 年 美国纽约世博会上展出了西屋电气公司制作的家用机器人 Elektro。它由电 缆操控,可以行走,会说 77 个字,乃至可以抽烟,不过离真实干家务活还差得远。但它 让人们对家用机器人的神往变得愈加详细。 1942 年 美国科幻大师阿西莫夫提出“机器人三规则”。尽管这仅仅科幻小说里的创 造,但后来成为学术界默许的研制准则。 1948 年 诺伯特· 维纳出书 《操控论》 , 论述了机器中的通讯和操控机能与人的神经、 感觉机能的一起规则,首先提出以核算机为中心的主动化工厂。 1954 年 美国人乔治· 德沃尔制作出世界上第一台可编程的机器人,并注册了专利。 这种机械手能依照不同的程序从事不同的作业,因而具有通用性和灵活性。 1956 年 在达特茅斯会议上,马文· 明斯基提出了他对智能机器的观点:智能机器“能 够创立周围环境的笼统模型,假如遇到问题,可以从笼统模型中寻觅解决方法”。这个定 义影响到今后 30 年智能机器人的研讨方向。 1959 年 德沃尔与美国发明家约瑟夫· 英格伯格联手制作出第一台工业机器人。 随后, 成立了世界上第一家机器人制作工厂——Unimation 公司。 因为英格伯格对工业机器人的 研制和宣扬,他也被称为“工业机器人之父”。 1962 年 美国 AMF 公司生产出“VERSTRAN”(意思是全能转移),与 Unimation 公司生 产的 Unimate 相同成为真实商业化的工业机器人,并出口到世界各国,掀起了全世界对 机器人和机器人研讨的热潮。 1962 年-1963 年传感器的使用提高了机器人的可操作性。人们试着在机器人上设备 各式各样的传感器,包含 1961 年恩斯特选用的触觉传感器,托莫维奇和博尼 1962 年在 世界上最早的“灵活手”上用到了压力传感器, 而麦卡锡 1963 年则开端在机器人中参加视 觉传感体系,并在 1965 年,协助 MIT 推出了世界上第一个带有视觉传感器,能辨认并 定位积木的机器人体系。 1965 年约翰· 霍普金斯大学使用物理实验室研制出 Beast 机器人。 Beast 现已能经过声 纳体系、光电管等设备,依据环境校对自己的方位。20 世纪 60 时代中期开端,美国麻 省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等连续成立了机器人实验室。美国鼓起研讨 第二代带传感器、“