机器人技术的发展趋势
近年来,具有一般功能的传统工业机器人的应用趋向饱和,许多高级生产和特种应角则需要具有各种智能的机器人参与,从而促进了智能机器人的迅速发展。开发各种智能机器人,以求提高机器人的性能,扩大其功能和应用领域是国际或国内发展和振兴机器人产业的一条重要途径。这正是从事智能机器人研究和应用的广大科技工作者施展才干的大好时机。
回顾国内外机器人技术的发展历程,其特点和趋势可归纳如下:
1.传感型智能机器人发展较快
随着各种新型传感器的不断出现,多传感器集成与融合技术在智能机器人上获得应用,其中人工神经网络的应用特别引人注目,成为一个研究热点。
2.新型智能技术不断创新
智能机器人有许多诱人的研究新课题,对新型智能技术的概念和应用研究正酝酿着新的突破。临场感技术能够测量和估计人对预测目标的拟人运动和生物学状态,显示现场信息,用于设计和控制拟人机构的运动。虚拟现实(virtual reality,VR)技术是新近研究的智能技术,它是一种对事件的现实性从时间和空间上进行分解后重新组合的技术。形状记忆合金(SMA)被誉为 “智能材料” 可用来执行驱动动作,完成传感和驱动功能。可逆形状记忆合金(RSMA)也在微型机器上得到应用。
多智能机器人系统(MARS)是近年来开始探索的又一项智能技术,它是在单体智能机器发展到需要协调作业的条件下产生的。多个机器人主体具有共同的目标,完成相互关联的动作或作业。
在诸多新型智能技术中,基于人工神经网络的识别、检测、控制和规划方法的开发和应用占有重要的地位。基于专家系统的机器人规划获得新的发展,除了用于任务规划、装配规划、搬运规划和路径规划外,又被用于自动抓取规划。
3.模块化设计技术广泛应用
智能机器人和高级工业机器人在结构上力求简单,其高性能部件甚至全部机构的设计已向模块化方向发展;其驱动采用交流伺服电机,向小型和高输出方向发展;起控制装置向小型化和智能化发展,采用高速CPU和32位芯片、多处理器和多功能操作系统,提高了机器人的实时和快速响应能力。机器人软件的模块化则简化了编程,发展了离线编程技术,提高了机器人控制系统的适应性。
4. 机器人工程系统统呈上升趋势
在生产工程系统中应用机器人,可使自动化发展为综合柔性自动化,实现生产过程的智能化和机器人化。近年来,机器人生产工程系统获得不断发展。汽车工业、工程机械、建筑、电子和电机工业以及家电行业在开发新产品时,引入高级机器人技术,采用柔性自动化和智能化设备,改造原有生产手段,是机器人及其生产系统的发展呈上升趋势。
5.微型机器人的研究有所突破
有人称微型机器和微型机器人是21 世纪的尖端技术之一。已经开发出手指大小的微型移动机器人,可用于进入小型管道进行检查作业。可让它们直接进入人体器官。进行各种疾病的诊断和治疗,而不伤害人的健康。
在大中型机器人和微型机器人系列之间,还有小型机器人。小型化也是机器人发展的一个趋势。小型机器人移动灵活方便,速度快,精度高,适于进人大中型工件进行直接作业。比微型机器人还要小的超微型机器人,应用纳米技术,将用于医疗和军事侦察目的。
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