高中物理《傳感器的應(yīng)用》機(jī)器人的發(fā)展 素材（新人教版選修3-2）

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111 機(jī)器人的發(fā)展 1920年，捷克斯洛伐克作家卡佩克在一下科幻小說(shuō)中構(gòu)思一個(gè)機(jī)器人，名字叫做Robot 、他可以不吃飯，卻能不知疲倦地工作，展現(xiàn)了人類(lèi)持續(xù)多年的一種愿望。 1947 年世界上第一個(gè)機(jī)器人在美國(guó)誕生，這是臺(tái)力反應(yīng)堆運(yùn)送核燃料的簡(jiǎn)單機(jī)器，代替人來(lái)從事危險(xiǎn)的工作，此后由于現(xiàn)代制造業(yè)的需求，有關(guān)機(jī)器人的研究迅速發(fā)展起來(lái)。 我們常常根據(jù)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和功能把他們粗略地分為幾代。第一代機(jī)器人只能按照編好的程序，由內(nèi)部的計(jì)算機(jī)安排它的動(dòng)作，對(duì)外界沒(méi)有感知，例如汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)上用于點(diǎn)焊的機(jī)器人。第二代機(jī)器人有了感覺(jué)，它的身上安裝了傳感器，起到人的感官的作用。例如利用光傳感器能讓機(jī)器人沿著地面上畫(huà)出的白色軌跡運(yùn)動(dòng)，利用圖像傳感器能讓機(jī)器人產(chǎn)生視覺(jué)來(lái)識(shí)別燒杯和鐵塊。當(dāng)它的手拿著燒杯時(shí)，力傳感器會(huì)使手指感知壓力和滑動(dòng)。從而既能拿住又不會(huì)捏碎。第三代是智能機(jī)器人，是人們夢(mèng)寐以求的，也正是當(dāng)前在努力發(fā)展的。它以人工智能理論和現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，能夠自主地從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，不斷完善日身的程序，增強(qiáng)自己的功能。 機(jī)器人的種類(lèi)很多．應(yīng)用最廣泛的是工業(yè)機(jī)器人，它們大多數(shù)是第一代機(jī)器人。目前全世界已經(jīng)有約l00萬(wàn)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人在使用中，它們把人從繁重的體力勞動(dòng)和危險(xiǎn)的環(huán)境中解放出來(lái)，極大地提高了生產(chǎn)率。 第二類(lèi)是服務(wù)機(jī)器人，用于清潔、加油、導(dǎo)盲、搶險(xiǎn)等方面。它們大多數(shù)是第二代機(jī)器人，具有一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)，其上有操作臂，還安裝了觸覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)及超聲測(cè)距等傳感器，能夠識(shí)別周?chē)沫h(huán)境、判斷自己的運(yùn)動(dòng)。醫(yī)療機(jī)器人是近幾年發(fā)展迅速的一個(gè)新的領(lǐng)域。醫(yī)療機(jī)器人能夠幫助醫(yī)生做復(fù)雜的手術(shù)，減輕了人的疲勞，保證了手術(shù)的精確和成功?？臻g機(jī)器人是最復(fù)雜的、最昂貴的機(jī)器人，用于探測(cè)太空。它們的典型代表是“勇氣號(hào)”火星探測(cè)器。 需求促進(jìn)了機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。展望21世紀(jì)，機(jī)器人將與20世紀(jì)計(jì)算機(jī)的普及一樣，深入地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。21世紀(jì)的前20年，是機(jī)器人應(yīng)用從制造業(yè)領(lǐng)域走向非制造業(yè)的重要時(shí)期，也是智能機(jī)器人發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。1986年我國(guó)啟動(dòng)“863”高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，機(jī)器人技術(shù)是其中一個(gè)重要的主題。在水下、空間、核工業(yè)等一些特殊機(jī)器人的制造方面，我國(guó)取得了很多有特色的研究成果。 111