书城科普读物探索机器人的世界(海洋与科技探索之旅)
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第19章 关于机器人的常识

机器人在不知不觉中已融入我们的生活。“她”不仅能帮助人类完成各种枯燥、危险的工作,如工厂中的工业机器人;还能帮助人们完成一些人类自身无法完成的工作,如考古中使用的洞穴探险机器人、探测火星表面的机器人等。另外,机器人还可以帮助我们完成家务,如扫地、吸尘等。除了能帮助人们工作外,机器人还可以模仿人的动作和表情,甚至进行体育比赛,如踢足球、打拳击等。那么,到底什么是机器人呢认识机器人提起机器人,我们可能会联想到一个有着铁甲外壳,外形像人的机器。然而事实并非如此。机器一般是指由机械零件、部件组成的整体,是一种人为的实物构件的组合,能代替人类完成有用的机械运动。如果给这些机器添加一些计算机技术,使它能够自主完成某些操作,它就可称为机器人。所以机器人的外形不一定要像人,全自动洗衣机、空调、ATM自动取款机、自动售货机、全自动售票机等,都可以被称为“机器人”。机器人是一种自动化的机器,具备规划、动作和协同能力,有高度的灵活性。如果再给机器人添加一些传感器,使它具有记忆能力和与外界交流的能力,这样的机器人就称随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深,机器人技术不断扩展到人类活动的各个领域,如生活、娱乐、军事、工业、医疗、科研等领域。结合各个领域的应用特点,人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和智能机器人,如移动机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。

机器人是如何工作的机器人的本领很强,它们依靠什么来完成任务呢?我们一起来探索机器人内部的奥秘吧机器人的核心部分是它的大脑——控制器,其所有动作都要由它发出指令后才能执行。乐高的控制器是RCX。

人类用眼睛看东西的,机器人怎么看东西呢?原来机器人可以靠光电传感器或测距传感器“看到”外部的东西,它们是机器人的“眼睛”,帮助机器人识别周围的环境,如“周围有没有障碍物?”“离障碍物有多远?”等。

机器人如何知道环境的温度适不适宜做某些事情呢?原来,机器人安装了温度传感器。

除了上面这些传感器外,还有很多不同功能的传感器,如声音传感器、压力传感器等。

机器人的运动离不开马达,马达为机器人提供了动力。有了马达,机器人就可以做出各种各样的动作来,如行走、举胳膊、转头等。

机器人通过各种各样的传感器来感知外界事物,并依靠电动机(马达)来运动。有了它们,人们就可以制造出看得见、听得见、能行走、会拿东西的机器人了。

机器人对人类社会产生的影响机器人对人类社会产生了重大影响。它们探索深海和遥远的星球,在手术室和战场上挽救生命,甚至出现在工厂和电影里,几乎无所不能。

.机器人可以代替人类完成枯燥、重复的体力劳动。

服务机器人帮助人类完成扫地、拖地等清洁工作,农业机器人可以完成耕耘、播种、施肥、除虫等工作。

.机器人能提高生产效率,保证产品质量。

汽车生产线上的机器人可以快速完成精准的焊接、精密的装配工作,这些都是人类无法达到的,这样就大大提高了汽车的生产效率和质量。

.机器人可以帮助人类完成有危险的工作。

有些工作对人类的生命有巨大的威胁,如高温环境下的工作、有射线辐射的工作及故障炮弹的撤装等,这些工作都可以由机器人来完成。

.机器人还可以拓展人类视野,为科学的发展作出巨大贡献。由于生存条件的限制,很多地方是人类无法到达的,如其他星球、深海等。由于科学发展的需要,而且人类也需要对这些地方有所了解,进而有所作为,这就需要机器人的帮助,于是就有了火山探险机器人、深海探秘机器人、空间探索机器人等,水下机器人可以完成打捞沉船、铺设电缆等工作。

.机器人能影响人类的社会关系。

机器人会对人与人之间的相互关系产生一定的负作用。越来越多的依靠和使用机器人,会使得人与人之间面对面的交流越来越少,这会对人类的人际关系造成影响。

有趣的机器人导游机器人:该机器人装备有先进的计算机语音处理系统,它能听懂英语并做出回答,机器人体内的计算机还可以根据雷达选择行走路线。这种机器人可以从事商店导购、宾馆服务及盲人导向等许多方面的服务工作。

护士助手:一旦编好程序,“护士助手”随时可以完成各项任务,包括运送医疗器械和设备、为病人送饭等。

思考:智能机器人可以代替人脑完成大量的脑力劳动吗?

寻找生活中的机器人活动任务对机器人有了一定的认识后,我们就一起来寻找生活中的机器人吧。寻找时,可以分组收集资料。调查的目的是为了让同学们对机器人的概念有更深入的了解,并能亲身体会到机器人对人类的影响。

同学们可以分别到家里、街上、商店中进行搜寻,也可以对在使用机器人的人进行询问,把自己找到的机器人记录在表15中,分别写上它们的外形、功能以及对我们的生活产生的影响。

知识链接资料张孝澄。电子让人们梦想成真——现代电子技术[M]。成都:电子科技大学出版社。2007。

梅隆。机器人[M]。北京:科学普及出版社,2008.

信息机器人:http://www.jiqiren.

中国科普博览:http://www.kepu.net.

答案提示阅读思考思考:机器人缺乏人类所具有的创造力,不能代替人类完成大量的脑力劳动。

检测与评估检测:

机器人使用时,其机械零件之间会有磨损,所以机器人的生命会有终止的一天。

一般采周电力驱动,也有太阳能驱动,内燃机驱动等。