機器人在各行各業大顯身手
近年來,人類的活動領域不斷擴大,機器人應用也從制造領域向非制造領域發展。像海洋開發、宇宙探測、采掘、建筑、醫療、農林業、服務、娛樂等行業都提出了自動化和機器人化的要求。這些行業與制造業相比,其主要特點是工作環境的非結構化和不確定性,因而對機器人的要求更高,需要機器人具有行走功能,對外感知能力以及局部的自主規劃能力等,是機器人技術的一個重要發展方向。
(1)水下機器人:美國的AUSS、俄羅斯的MT-88、法國的EPAVLARD等水下機器人已用于海洋石油開采,海底勘查、救撈作業、管道敷設和檢查、電纜敷設和維護、以及大壩檢查等方面,形成了有纜水下機器人(remote operated vehicle)和無纜水下機器人(autonomous under water vehicle)兩大類。
(2)空間機器人:空間機器人一直是先進機器人的重要研究領域。目前美、俄、加拿大等國已研制出各種空間機器人。如美國NASA的空間機器人Sojanor等。Sljanor是一輛自主移動車,重量為11.5kg,尺寸630~48mm,有6個車輪,它在火星上的成功應用,引起了全球的廣泛關注。
(3)核工業用機器人:國外的研究主要集中在機構靈巧,動作準確可靠、反應快、重量輕、剛度好、便于裝卸與維修的高性能伺服手,以及半自主和自主移動機器人。已完成的典型系統,如美國ORML基于機器人的放射性儲罐清理系統、反應堆用雙臂操作器,加拿來大研制成功的輻射監測與故障診斷系統,德國的C7靈巧手等。
(4)地下機器人:地下機器人主要包括采掘機器人和地下管道檢修機器人兩在類。主要研究內容為:機械結構、行走系統、傳感器及定位系統、控制系統、通信及遙控技術。目前日、美、德等發達國家已研制出了地下管道和石油、天然氣等大型管道檢修用的機器人,各種采機器人及自動化系統正在研制中。
(5)醫用機器人:醫用機器人的主要研究內容包括:醫療外科手術的規劃與仿真、機器人輔助外科手術、最小損傷外科、臨場感外科手術等。美國已開展臨場感外科(telepresence surgery)的研究,用于戰場模擬、手術培訓、解剖教學等。法、英、意、德等國家聯合開展了圖像引導型矯形外科(telematics)計劃、袖珍機器人(biomed)計劃以及用于外科手術的機電手術工具等項目的研究,并已取得一些卓有成效的結果。
(6)建筑機器人:日本已研制出20多種建筑機器人。如高層建筑抹灰機器人、預制件安裝機器人、室內裝修機器人、地面拋光機器人、擦玻璃機器人等,并已實際應有和。美國卡內基梅隆重大學、麻省理工學院等都在進行管道挖掘和埋設機器人、內墻安裝機器人等型號的研制、并開展了傳感器、移動技術和系統自動化施工方法等基礎研究。英、德、法等國也在開展這方面的研究。
(7)軍用機器人:近年來,美、英、法、德等國已研制出第二代軍用智能機器人。其特點是采用自主控制方式,能完成偵察、作戰和后勤支援等任務,在戰場上具有看、嗅和角摸能力,能夠 自動跟蹤地形和選擇道路,并且具有自動搜索、識別和消滅敵方目標的功能。如美國的Navplab自主導航車、SSV半自主地面戰車,法國的自主式快速運動偵察車(DARDS),德國MV4爆炸物處理機器人等。目前美國ORNL正在研制和開發Abrams坦克、愛國者導彈裝電池用機器人等各種用途的軍用機器人。
可以預見,在21世紀各種先進的機器人系統將會進入人類生活的各個領域,成為人類良好的助手和親密的伙伴。
(1)水下機器人:美國的AUSS、俄羅斯的MT-88、法國的EPAVLARD等水下機器人已用于海洋石油開采,海底勘查、救撈作業、管道敷設和檢查、電纜敷設和維護、以及大壩檢查等方面,形成了有纜水下機器人(remote operated vehicle)和無纜水下機器人(autonomous under water vehicle)兩大類。
(2)空間機器人:空間機器人一直是先進機器人的重要研究領域。目前美、俄、加拿大等國已研制出各種空間機器人。如美國NASA的空間機器人Sojanor等。Sljanor是一輛自主移動車,重量為11.5kg,尺寸630~48mm,有6個車輪,它在火星上的成功應用,引起了全球的廣泛關注。
(3)核工業用機器人:國外的研究主要集中在機構靈巧,動作準確可靠、反應快、重量輕、剛度好、便于裝卸與維修的高性能伺服手,以及半自主和自主移動機器人。已完成的典型系統,如美國ORML基于機器人的放射性儲罐清理系統、反應堆用雙臂操作器,加拿來大研制成功的輻射監測與故障診斷系統,德國的C7靈巧手等。
(4)地下機器人:地下機器人主要包括采掘機器人和地下管道檢修機器人兩在類。主要研究內容為:機械結構、行走系統、傳感器及定位系統、控制系統、通信及遙控技術。目前日、美、德等發達國家已研制出了地下管道和石油、天然氣等大型管道檢修用的機器人,各種采機器人及自動化系統正在研制中。
(5)醫用機器人:醫用機器人的主要研究內容包括:醫療外科手術的規劃與仿真、機器人輔助外科手術、最小損傷外科、臨場感外科手術等。美國已開展臨場感外科(telepresence surgery)的研究,用于戰場模擬、手術培訓、解剖教學等。法、英、意、德等國家聯合開展了圖像引導型矯形外科(telematics)計劃、袖珍機器人(biomed)計劃以及用于外科手術的機電手術工具等項目的研究,并已取得一些卓有成效的結果。
(6)建筑機器人:日本已研制出20多種建筑機器人。如高層建筑抹灰機器人、預制件安裝機器人、室內裝修機器人、地面拋光機器人、擦玻璃機器人等,并已實際應有和。美國卡內基梅隆重大學、麻省理工學院等都在進行管道挖掘和埋設機器人、內墻安裝機器人等型號的研制、并開展了傳感器、移動技術和系統自動化施工方法等基礎研究。英、德、法等國也在開展這方面的研究。
(7)軍用機器人:近年來,美、英、法、德等國已研制出第二代軍用智能機器人。其特點是采用自主控制方式,能完成偵察、作戰和后勤支援等任務,在戰場上具有看、嗅和角摸能力,能夠 自動跟蹤地形和選擇道路,并且具有自動搜索、識別和消滅敵方目標的功能。如美國的Navplab自主導航車、SSV半自主地面戰車,法國的自主式快速運動偵察車(DARDS),德國MV4爆炸物處理機器人等。目前美國ORNL正在研制和開發Abrams坦克、愛國者導彈裝電池用機器人等各種用途的軍用機器人。
可以預見,在21世紀各種先進的機器人系統將會進入人類生活的各個領域,成為人類良好的助手和親密的伙伴。
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