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机器人的“种族”
来源:世界科技百科 专题:机器人漫话

机器人是科学技术发展到一定历史阶段的产物.按机器人和人工智能专家波斯佩洛夫的说法“科学始于分类”,那么,机器人又有那些类别呢?

目前,对机器人还没有统一的分类,各派专家都按自己的标准提出了各自的分类法.从事研制和使用机器人的动力机和机械手的一些单位代表建议,应根据机器人的运动学、几何学和动力学等方面的特点来分类.如按机器人的运动参数来分类的话,要依据它的移动速度;如按几何参数来分类的话,要依据它的职能器官,首先是它的机械手的尺寸,按这些器官的移动范围来归类;如按动力学来划分的话,可依据重量把它分三类: 小于5 公斤(人用一只手能移动的重量)的算一类;5-40 公斤(人用双手能移动的重量)算一类;40 公斤以上(必须在几个人的共同努力之下才能移动的重量)算一类。

研究机器人控制系统的专家却提出了另一种建议: 应该根据控制过程中人的参与程度来分类.即把机器人分为以下几种: 第一类是生物工程机器人,包括由根据模仿原理控制的机器人,这就是那些像虾、蟹一样露于体表的外骨骼,即直接罩在机器人身上的机械动力架.属于这一类的还有不用人靠近,而由操作员从控制台控制的机器人,以及半自动机器人,即操作员从控制台视情况仅仅改变其动作程序的机器人.这些机器人不属于完全意义上的机器人之列,因为它们的智能完全或部分地由操作人员的智能所代替.第二类才是所谓的真正的机器人.这是自主操纵的机器人,即它工作时,不需要人去参与,它是装有人工电脑的自动机.我们从这里可以看出,这种分类法是根据机器人的智力程度作出的,即是由计算机的能力以及构成控制装置基础的软件的灵活性来确定的。

不过,从事机器人应用的专家们却有自己的考虑: 根据机器人的应用范围或生存环境来分类.他们认为,自然界里的动物形形色色,有的生活在地上,有的生活在地下,有的生活在空中,有的生活在海洋里;机器人也一样,它们为人类服务,有的在地上生活,有的在宇宙空中奔忙,有的忙碌于碧波荡漾的汪洋大海里,有的服役于极地冰川,有的置身在荒漠孤岛。

现在的机器人大致有: 工业机器人、农业机器人、运输机器人、建筑机器人、日常生活机器人.在控制论的推动下,人们认为这一大群机器人由电脑、遥测传感器、机械控制器支撑着,它们可以分为三大类,即生产用的机器人、供研究用的机器人和供生活用的机器人。

1970年,有人就智能机器人的研究问题曾说过: 机器人的进化是在动物进化达到极限,即人类出现之后开始的,在目前看来,它至少在某些领域内可以超过人类;动物的进化过程实际上是一个尝试与失误交替的过程,但机器人的进化目前则是经过人的深思熟虑的结果。

正因为这样,机器人学专家们才紧紧把握着机器人进化的时代脉搏,不同意那些狭隘的专业分类法,他们提出了按代分类法: 第一代机器人是工业机器人,它们是一些具有最简单智能的操作器,它们可以训练并完成预先指定的循环作业图表;第二代机器人是所谓的感觉机器人,它们的特点是具有各种感觉器官即传感器,如机器人的手位传感器、应力传感器好像是机器人的触觉器官,光电传感器是它独特的视觉器官,微音器则是它的听觉器官,如此等等;第三代机器人是智能机器人,这种机器人的使命不仅是模仿人的机械动作,而且是解决一些复杂的智力问题: 识别零件的形状和位置,组装随意摆放的部件,识图,检查产品质量……

这种分类法反应了机器人的产生和发展过程,因为它非常简明,故此本书将采用这种分类法,并在以后的部分分别谈谈每一代机器人。

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