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8.3 本章小结 44
结论 45
致谢 46
参考文献 .. 47
附件 手动机器人部分零件图
1 绪论
1.1 机器人概述
机器人一词最早出现在上个世纪 20 年代初期捷克作家卡雷尔·卡佩克发表的科
幻剧本《罗萨姆的万能机器人》[1]
中，剧中虚构了一种称为Robota（捷克文，意为苦
力、劳役）的人形机器，可以听从主人的命令任劳任怨地从事各种劳动。在真正意义
的机器人尚未出现的时代，人类幻想中的机器人拥有和人同样的相貌和智能。机器人
是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如
感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器[2]
。
为了防止机器人伤害人类，科幻作家阿西莫夫（Isaac.Asimov）于 1940 年提出
了“机器人三原则”[3]
：1.机器人不应伤害人类；2.机器人应遵守人类的命令，与第
一条违背的命令除外；3.机器人应能保护自己,与第一条相抵触者除外。这是给机器
人赋予的伦理性纲领。机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则。
从应用环境出发，我国机器人专家将机器人分为两大类：工业机器人和智能机器
人[4]
。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人[5]
。而智
能机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人。
目前，国际上的机器人学者从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业
机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是一致的。工业机器
人给国家的产业经济带来了前所未有的活力。随着工业机器人数量的快速增长和生产
工业的发展，对机器人的工作能力提出了更高的要求，智能机器人随着时代的需求也
应运而生。
机器人是典型的机电一体化产品，一般由机械本体、控制系统、传感器、和驱动
器等四部分组成。实际上，真正能够代替人类进行生产劳动的机器人，是在 20 世纪
60 年代才问世的。随着社会的不断进步，机器人技术的发展已经涉及到了各个领域，
如:控制工程、传感器技术、计算机科学技术、精密机械、动力学、人工智能等领域。
随着机械工程、电气工程、控制技术以及信息技术等相关科技的不断发展和机器人的
技术水平不断提高，机器人在工业、农业、建筑、商业、医疗、旅游、空间、海洋以
及国防等诸多领域获得越来越广泛的应用，结构形式也多种多样。它们已成为人类的
得力助手和朋友，对各国的经济和人类生活的各个领域产生越来越大的影响。
如今机器人发展的特点可概括为：从横向看，应用面越来越宽，由 95%的工业应
用扩展到更多领域的非工业应用，如做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘进、侦查、排
雷，还有空间机器人、潜海机器人；从纵向看，机器人的种类会越来越多，像进入人
体的微型机器人，已成为一个新方向，可以小到米粒般大小。最重要的是机器人智能
化得到加强，机器人会更加聪明。归纳起来，机器人的发展除了受到人们想象力的限
制外，还受到计算机技术、传感技术、材料的限制。
近百年来机器人的发展大致经历了三个成长阶段。第一代为简单个体机器人,第
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