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機(jī)器人的定義

前文僅僅選取了部分機(jī)器人進(jìn)行介紹，已是造型豐富，不盡相同。并非只有設(shè)計(jì)成人形的才能稱為“機(jī)器人”，世上有數(shù)量龐大的機(jī)械臂形工業(yè)機(jī)器人，還有狀如貓、狗的動(dòng)物形仿生機(jī)器人，更何況掃地機(jī)器人Roomba、無(wú)人直升機(jī)Drone連手腳都沒(méi)有，造型與動(dòng)物毫不沾邊。那么，是不是無(wú)關(guān)乎造型，只要能替代人類進(jìn)行工作并獨(dú)自站立行走或在人類操縱下進(jìn)行工作或能減輕人類負(fù)擔(dān)的機(jī)械都可以叫“機(jī)器人”呢?而那些青少年們?yōu)橹駸岬姆佬l(wèi)用或軍用巨型裝甲，大多都有人類乘坐其中進(jìn)行操縱，確切說(shuō)來(lái)，相當(dāng)于提升人體機(jī)能的輔助裝備，這類機(jī)械也被稱作機(jī)器人。
　　那么，到底該如何定義“機(jī)器人”?
　　目前普遍認(rèn)為，機(jī)器人的定義含糊不清，并無(wú)明確的界定標(biāo)準(zhǔn)。代替人類工作的機(jī)械，模仿人類外觀的機(jī)械，會(huì)自主判斷、自主行動(dòng)的機(jī)械，通過(guò)傳感器、攝像頭、麥克風(fēng)等采集并分析信息，由微機(jī)、IC芯片或計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械，等等，都屬于機(jī)器人。
　　日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)倒是對(duì)機(jī)器人有比較清晰的定義，但它僅針對(duì)制造業(yè)。
　　機(jī)器人是利用自動(dòng)控制技術(shù)，能自動(dòng)控制(manipulation)、移動(dòng)，按程序設(shè)定開展各項(xiàng)作業(yè)的工業(yè)用機(jī)械。(JIS B 013-1998)
　　定義中的“manipulation”意為“操縱”“控制”，開展作業(yè)的零部
　　件，比如機(jī)械臂部分也稱為“控制器”(manipulator)。驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的裝置一般被稱為“制動(dòng)器”(actuator)，它將能量轉(zhuǎn)變?yōu)槠揭七\(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)，它將電能、熱能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，使物體運(yùn)動(dòng)，廣泛應(yīng)用于電動(dòng)馬達(dá)、汽缸等工業(yè)產(chǎn)品。利用油壓、氣壓、磁力的驅(qū)動(dòng)器也不少，用來(lái)控制機(jī)器人的關(guān)節(jié)動(dòng)作，賦予它們力量。以大家熟悉的數(shù)碼相機(jī)為例，鏡頭變焦和防抖功能就是應(yīng)用了這類驅(qū)動(dòng)器。機(jī)器人的參數(shù)表里會(huì)列出驅(qū)動(dòng)器的數(shù)量和種類，記住上述介紹，今后對(duì)大家多少有所幫助。
　　自動(dòng)控制系統(tǒng)中，對(duì)周邊情況的檢測(cè)、判斷全都依靠傳感器。裝滿各類傳感器的智能機(jī)就是很好的例子。如果將機(jī)身橫過(guò)來(lái)，傳感器會(huì)感知變化并切換成橫屏模式。除了橫豎，還能感知機(jī)身的傾斜度、旋轉(zhuǎn)角度等，這是因?yàn)闄C(jī)體內(nèi)置了加速度傳感器和三軸陀螺儀。其他傳感器負(fù)責(zé)檢測(cè)環(huán)境亮度、碰撞情況等。通話時(shí)，即使臉頰、耳朵接觸屏幕也不會(huì)導(dǎo)致誤操作，這是因?yàn)闇y(cè)距傳感器感到臉部靠近便自動(dòng)關(guān)屏。像空調(diào)、電磁爐、發(fā)熱家電、汽車等則裝載了感知內(nèi)外溫度的傳感器。
　　機(jī)器人普遍裝有上述傳感器，用來(lái)檢測(cè)傾斜度、明暗度、溫度、濕度、碰撞、距離等。攝像頭、麥克風(fēng)的用途也類似傳感器，機(jī)器人通過(guò)麥克風(fēng)接收聲音，判斷周邊噪聲狀況，解析人類的語(yǔ)音，從攝像頭畫面辨別出身邊的移動(dòng)物體，甚至能識(shí)別人臉。
　　2006年日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省撰寫的《機(jī)器人政策研究會(huì)報(bào)告書》中，將機(jī)器人定義為“由傳感器、智能控制、驅(qū)動(dòng)裝置三大技術(shù)要素構(gòu)成的智能化機(jī)械系統(tǒng)”。2001年日本機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)和日本機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(huì)提出的“機(jī)器人技術(shù)”一詞同樣基于這三種技術(shù)。

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