1 机器人与传感技术 一、机器人和自动化 机器人技术已成为当今应用广泛、发展迅速最引人注目的高技术之一.在加快我国工业化的过程中,发展机器人及自动化装备技术是推进我国经济结构战略性调整、以信息化提升制造与自动化技术水平、加快实现国家工业化的重要举措。 机器人技术是一门综合性高技术,它涉及到控制工程、计算机、人工智能、微电子、传感、新材料、仿生技术等多种学科,是先进制造技术的典型代表.智能机器人,即先进机器人技术被宋健同志称为“当代最高意义上的自动化” ，集中反映在“感知(传感器,信息融合)、决策(智能控制)、执行(机构及驱动)和交互(人-机,多机,网络化)”几大技术特征上.近20 年来，机器人技术有了很大的发展,特别是工业机器人已经达到产业化水平,但是智能机器人技术尚有相当的基础技术研究问题需要探索,需要解决。 人类的活动领域不断扩大,机器人应用也从制造领域向非制造领域发展.像海洋开发、宇宙探测、采掘、建筑、医疗、农林业、服务娱乐等行业都提出了自动化和机器人化的要求.这些行业与制造业相比,其主要特点是工作环境的非结构化和不确定性,因而对机器人的要求更高,需要机器人具有行走功能、对外感知能力以及局部的自主规划能力等,这是机器人技术的一个重要发展方向。 随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深,机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透.结合这些领域的应用特点,人们发展了各式各样的机器人、智能机器和自动化装备.这些机器人从外观上已远远脱离了最初工业机器人所具有的形状,更加符合应用领域的特殊要求,但其功能和智能程度却大大超出了工业机器人的范围,从而使机器人及自动化技术呈现出更加广阔的发展空间. 目前全球范围内的工业机器人,以每年30% 以上的速度增长,并推动着工业高速发展.机器人技术及相关自动化装备的发展水平和拥有量已成为衡量一个国家工业水平的重要标志.德国机器人学与系统动力学研究所(DLR)的G. Hirzinger在2000年IARP研讨会上指出:“人们希望AI 能够推动机器人技术快速发展,使机器人更具智能.但他们忽略了一些事情,例如尽管逻辑决策的作用很大,但传感器的感知与反馈是更高级智能行为的工业机器人传感器的应用 2 真正基础.事实上,工业机器人在很大程度上仍像几年前一样笨” .其言外之意是机器人传感器的应用还很不够,面向应用需求的机器人传感技术研究与开发是先进机器人研究和发展的关键。 从20 世纪90 年代开始,机器人的研究中出现了一些新...
